الگوریتم پیشرفت به پایداری میکروگرم در ترازهای دقیق دست می یابد

محققان مؤسسه ملی مترولوژی چین و دانشگاه جیلیانگ چین یک استراتژی کنترل جدید ایجاد کرده اند که بر یک چالش مداوم در دقت بالا غلبه می کند.ترازهای الکترونیکی: اندازه گیری های ناپایدار در سطح میکروگرم. کار آنها که اخیراً منتشر شده است، به پدیده "حرکت متحرک میکروسکوپی" ناشی از اختلالات محیطی ظریف مانند جریان هوا، ارتعاشات و تغییرات دما می پردازد.

روش جدید از یک الگوریتم پیچیده دو فازی استفاده می‌کند که هوشمندانه به عملیات سوخت‌گیری هوایی بین یک جت جنگنده و یک تانکر تشبیه شده است. در اولین مرحله "رویکرد سریع"، سیستم به سرعت پاسخ می دهد زمانی که یک نمونه روی تابه قرار می گیرد، با استفاده از یک الگوریتم کنترل بهینه برای نزدیک کردن قرائت به وزن واقعی. در مرحله دوم "تثبیت خوب"، سیستم نیروی الکترومغناطیسی را قفل می کند و مکانیزم جبران فعال را معرفی می کند. این مانند یک وزنه تعادل دینامیک عمل می‌کند و نویز باقیمانده محیطی را تنظیم می‌کند تا در زمان کوتاه‌تری به خواندن پایدار و قابل اعتمادی دست یابد.

پیامدهای این پیشرفت برای رشته‌هایی که دقت فوق‌العاده مهم است، قابل توجه است. در تولید دارو، اندازه گیری دقیق مواد فعال در دوزهای میلی گرم یا میکروگرم برای اثربخشی و ایمنی دارو بسیار مهم است. به طور مشابه، در جواهرات، علم مواد و بخش‌های نوظهور مانند انرژی‌های نو، توانایی اندازه‌گیری قابل اعتماد توده‌های کوچک، کیفیت محصول و نتایج تحقیقات را بهبود می‌بخشد. در حالی که این فناوری هنوز در حال توسعه است، راه را برای ابزارهای قوی تر و دقیق تر هموار می کند که می توانند به طور موثر در خارج از محیط های آزمایشگاهی کاملاً کنترل شده عمل کنند.

این تحقیق با تلاش‌های جهانی گسترده‌تر برای افزایش عملکرد اندازه‌شناختی سلول‌های توزین دقیق هماهنگ است. پروژه جداگانه‌ای که توسط بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) تامین مالی می‌شود نیز بر روی مفاهیم مکانیکی جدید و استراتژی‌های تنظیم تعادل‌ها بر اساس جبران نیروی الکترومغناطیسی کار می‌کند، با هدف کاهش عدم قطعیت اندازه‌گیری ناشی از اثراتی مانند هیسترزیس و رانش دما.