여러 센서를 평균화하여 LM35 온도 센서의 정확도를 향상시킬 수 있습니까?

여러 LM35 센서의 판독 값을 평균화하여 하나의 슈퍼 센서를 만들 수 있습니까? 개별 센서의 체계적인 편향을 평균화했기 때문에 이것이 더 정확하지 않습니까? 또한 소음이 줄어들거나 평균화되기 때문에 더 정확하지 않습니까?

이것은 거의 사실이 아닌 것 같습니다. 내 말은,이 물건들은 센서가가는 한 정말 저렴하기 때문에, 10 개 정도를 사지 않고이 방법으로 초정밀 온도 센서를 만드는 것을 막을 수있는 것은 무엇입니까?

더 높은 정확도를 보장 할 수는 없지만 더 나은 신호대 잡음비를 얻을 수 있습니다.

모든 센서가 사양에 허용 된 것과 같은 양만큼 꺼져 있다고 상상해보십시오. 그것들을 평균하면 더 나은 정확도를 얻지 못할 것입니다. 이러한 센서가 상당히 많고 허용 된 오류 대역 내에 임의의 오류 분포가있는 경우 평균을 통해 정확도를 높일 수 있습니다. 그러나 문제는 첫 번째 사례가 있는지 또는 두 번째 사례가 있는지 알 방법이 없다는 것입니다. 모든 단위가 동일한 생산 로트에서 나온 경우 오류가 임의로 분배되지 않을 수 있습니다.

그러나 소음은 줄어 듭니다. 각 센서는 판독 값에 약간의 노이즈를 추가합니다. 이것은 다른 센서의 노이즈와 관련이 없으므로 평균화로 노이즈가 줄어 듭니다. 물론 이것은 전체 시스템 외부에서 발생하는 소음에 대해서는 사실이 아닙니다. 왜냐하면 그것이 상호 연관되어 있고 여러 센서 판독 값의 평균이 감소시키지 않기 때문입니다.

"평균화"하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 여러 센서에 대해 평균을 계산하여 노이즈를 줄이려고합니다. 그러나이 노이즈는 본질적으로 임의적이기 때문에 다른 시간에 찍은 동일한 센서에서 여러 판독 값 사이의 평균을 계산할 수 있습니다. 보다 일반적인 경우에 이것은 실제로 저역 통과 필터링입니다. 온도가 느리게 변하기 때문에 온도 센서의 출력을 적극적으로 저역 통과 필터링하면 노이즈가 줄어 듭니다. 이것을 주파수 공간에서 보면 온도 변화가 느리다는 것을 알기 때문에 고주파 성분이 노이즈가되어 안전하게 감쇠 될 수 있습니다.

예, 여러 센서를 사용하면 평균 온도를 얻을 수 있습니다 . 온도가 여전히 문제가 되는가?

센서의 50 %가 실제 온도보다 높고 50 %가 아래보다 낮 으면 실제 온도를 얻습니다 (또는 그만큼). 75 % 이상이고 25 % 이하이면 온도를 더 높게 읽습니다.

정확도를 위해서는 실제 온도를 얻기 위해 센서를 테스트하기위한 참조가 필요합니다. 일반적으로 센서를 교정하는 알려진 온도입니다.

노이즈 캔슬링은 하나의 센서로 정확히 동일한 작업을 수행하고 여러 번 샘플링하여 결과를 평균화 할 수 있습니다.

오류가 임의적이면 10 개의 센서 (10의 제곱근)에 대해 약 3 배 향상 될 것으로 예상 할 수 있습니다. 그러나 취소하지 않는 체계적인 오류가있을 수 있습니다.

• 왜 처음에 0.5 ° C보다 더 나은 정밀도를 원하십니까?

• 어떤 온도를 측정 하시겠습니까? 센서가 10 개인 경우 모두 같은 위치에 있지는 않습니다. 대부분의 경우 더 높은 정밀도를 얻는 것이 좋습니다.

• 10 개의 센서를위한 공간이 있습니까?

하나의 센서를 여러 번 읽는 것이 좋습니다.

당신은 "체계적 편견"에 대해 말합니다. 센서의 측정 값이 샘플 크기 (센서 수)가 증가 할 때보 다 평균 및 표준 편차가 있다고 일반적으로 합리적으로 가정하면 표준 편차가 감소해야합니다.

그런 다음 다시 동일한 센서에서 여러 번 판독하면 판독 값의 표준 편차도 감소해야합니다.

평균적으로 정확한 온도가 80C이고 센서 1이 79C, 센서 2 80C 및 센서 3 81C를 읽을 수 있다고 가정하십시오. 이 경우 판독 값의 평균을 구하면 80C의 답을 얻을 수 있지만 3 개의 개별 센서 중 하나만 올바른 값을가집니다. 여기에서 고려해야 할 사항이 더 있습니다. 센서 1은 항상 1C를 읽지 만 센서 3은 항상 1C를 읽습니다. 정확한 소스와 비교하여이를 확인할 수 있다면 소프트웨어 후 변환에서 센서 1에 대한이 1C 낮은 판독 값을 수정할 수 있습니다.

실제로 여러 센서를 온도 측정을 원하는 지점과 정확히 일치하도록 여러 센서를 어떻게 장착 하시겠습니까? 높은 정확도의 판독을 위해 센서 사이의 작은 분리조차도 서로 다른 온도에 노출되고 있음을 의미 할 수 있습니다. 이 경우 판독 값의 평균을 구하면 온도가 특정 지점의 온도에 대한 유용한 데이터를 얻지 못하고 일부 공간의 평균 만 산출합니다. 집의 각 측면에 4 개의 온도계를 장착하는 것과 같습니다. 햇볕이 잘 드는 쪽의 온도와 그늘이있는 쪽의 온도가 다를 가능성이 높습니다.

까다 롭고이 질문에 2 센트를 더하십시오 : 까다로운 답변이 마음 에 들지 않으면이 글을 읽지 마십시오. 그렇지 않으면 나를 죽이고 싶을 것입니다.

모든 센서에는 약간의 내부 바이어스가 있기 때문에 절대 정확 하지 않을 수 있습니다.

센서가 있고 그 바이어스를 알고 있다면, 그 판독 값을 보상하고 실제 온도를 얻을 수 있습니다. 그리고 당신은 그 특성으로 제한됩니다 (예 : 온도 변화에 따라 판독 값이 선형이거나 오류가 선형이 아닌 경우 ... 시간이 지남에 따라 안정적이거나 그렇지 않은 경우).

센서가 많고 평균을 측정하면 실제 온도와 측정 된 센서 사이의 간격이 좁아 지지만 각각 자체 오류가 있기 때문에 평균에는 항상 약간의 오류가 있습니다. 이를 피하려면 정확한 온도 위와 아래에 정확히 같은 수의 센서가 있고 위와 아래에 정확히 같은 양인 경우에만 ...

국제 질량 표준처럼 생각하십시오 : 1kg이란 무엇입니까? 그것은 국제 무게 및 측정 국에 저장된 특정 신체의 질량입니다. 그것은 많은 신체의 평균이 아닙니다 ...