ในการวัดค่าจากเซนเซอร์หรือเครื่องมือวัดหลายชนิด เรามักพบปัญหาความคลาดเคลื่อน (Error) ที่เกิดขึ้นอย่างเป็นระบบ ซึ่งทำให้ค่าที่อ่านได้ไม่ตรงกับค่าจริง Linear Compensation หรือการชดเชยเชิงเส้น คือเทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่เรียบง่ายแต่ทรงพลังในการเพิ่ม Accuracy ให้กับระบบของคุณ
Linear Compensation คืออะไร?
Linear Compensation คือกระบวนการปรับแต่งค่า (Calibration) โดยใช้สมการเส้นตรงเพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อนที่เกิดจาก Offset Error และ Gain Error โดยใช้สมการพื้นฐาน:
$y = mx + c$
- y: ค่าที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว (Corrected Value)
- x: ค่าที่อ่านได้จากเซนเซอร์ (Raw Reading)
- m: ตัวคูณปรับสเกล (Gain Correction)
- c: ค่าชดเชยจุดเริ่มต้น (Offset Correction)
ขั้นตอนการปรับปรุง Accuracy
- เก็บข้อมูลตัวอย่าง: วัดค่าจากอุปกรณ์เปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน (Standard Reference) อย่างน้อย 2 จุด
- คำนวณหาค่าความชัน (m): เพื่อดูว่าสัดส่วนการวัดเพี้ยนไปเท่าใด
- คำนวณหาค่า Offset (c): เพื่อเลื่อนกราฟให้ตรงกับจุดอ้างอิง
- ประยุกต์ใช้ในซอฟต์แวร์: นำสมการที่ได้ไปเขียนโค้ดเพื่อประมวลผลค่าก่อนแสดงผล
ตัวอย่างการเขียนโค้ด (Arduino/C++)
สมมติว่าเซนเซอร์ของคุณอ่านค่าได้ 10 เมื่อค่าจริงคือ 0 และอ่านได้ 110 เมื่อค่าจริงคือ 100:
float rawValue = analogRead(A0); // สูตร: CorrectedValue = (Raw - Offset) * Scale float correctedValue = (rawValue - 10.0) * (100.0 / (110.0 - 10.0));
สรุป
การใช้ Linear Compensation ช่วยให้การวัดผลมีความแม่นยำสูงขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ราคาแพง เป็นเทคนิคพื้นฐานที่สำคัญสำหรับวิศวกรและนักพัฒนา IoT ที่ต้องการความน่าเชื่อถือในข้อมูล
การปรับปรุง Accuracy, Linear Compensation, การปรับแต่งเซนเซอร์, งานวิศวกรรม

