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Étalonnez vos capteurs Dracal avec dracal-usb-cal

Vous trouverez sur cette page comment utiliser la fonctionnalité d'étalonnage disponible avec vos capteurs Dracal supportant l'étalonnage. Ceux-ci sont identifiables par leur code de produit, se terminant par le suffixe "-CAL". Cette fonctionnalité est disponible via DracalView, mais aussi par l'utilisation de notre outil en ligne de commande dracal-usb-cal présenté dans cette page. L'étalonnage offert est un étalonnage polynômiale supportant jusqu'à 3 points d'étalonnage par canal réel. Pour plus de détails concernant la théorie derrière l'étalonnage, consultez la documentation technique du mécanisme d'étalonnage par l'usager en 3 points.

Vous trouverez ci-après la documentation des principales fonctionnalité offertes par notre outil en ligne de commande dracal-usb-cal. Si vous avez des questions spécifiques, n'hésitez pas à naviguer directement à la section qui vous intéresse:

1) Installation

Utilisateurs sous Windows ou Mac OS X: Comment obtenir dracal-usb-cal.exe

L'outil en ligne de commande dracal-usb-cal est fourni avec DracalView, dans les versions 2.1.21 et suivantes. Sous Windows ou Mac OS X, installez d'abord DracalView. Après l'installation, vous trouverez dracal-usb-cal.exe dans le répertoire d'installation (généralement, il s'agira de "C:\Program files\DracalView" ou "C:\Program files (x86)\DracalView").

Utilisateurs sous Linux: Comment compiler dracal-usb-cal

Sous Linux, l'outil en ligne de commande dracal-usb-cal doit être compilé à partir du code source. Suivez les instructions de la page Utilisation des capteurs Dracal sous Linux.

2) Commande d'aide: --help ou -h

Pour commencer, et aussi souvent que vous le souhaitez, prenez connaissance de la liste complète et détaillée des commandes disponibles en exécutant la commande dracal-usb-cal --help ( version courte: dracal-usb-cal -h):

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal --help
Usage: ./dracal-usb-cal [options] command [command arguments ...]

Valid options:
    -V          Display version information
    -v          Run in verbose mode
    -h          Displays help
    -s serial   Operate on the device matching the given serial number.
    -f          Operate on the first device found.
    -l          List calibration points for selected device, or all devices if none is selected.
    -T unit     Select the temperature unit to use. Default: Celsius
    -P unit     Select the pressure unit to use. Default: kPa
    -F unit     Select the frequency unit to use. Default: Hz
    -M unit     Select the length unit to use. Default: m
    -C unit     Select the concentration unit to use. Default: Sensor default
    -p          Enable pretty output
    -7          Use 7-bit ASCII output (no Unicode degree symbols)

To view the list of devices, channels, and points, use the '-l' option.

To operate on a device, select it with '-s serial' or '-f', and provide a command
along with its arguments, if applicable. Each command operates on a single device.

Commands and arguments:
    set chid pid sval tval      Set a calibration point on a device.
        chid    The channel ID
        pid     The point ID
        sval    The non-compensated source value returned by the device
        tval    The compensated target value
    clear chid [pid]            Clear calibration points of a single channel.
        chid    The channel ID
        pid     The point ID (optional; if absent, entire channel is cleared)
    clearall                    Clear calibration points of all channels.
        (no arguments)

Valid temperature units:
    Celsius, c, Fahrenheit, f, Kelvin, k

Valid pressure units:
    kPa, hPa, Pa, bar, at (98.0665 kPa), atm (101.325 kPa), Torr, psi, inHg

Valid frequency units:
    mHz, Hz, kHz, MHz, rpm

Valid length units:
    mm, cm, dm, m, mil, in, ft, yd

Valid concentration units:
    ppb, ppm, percent

Nous faisons un survol des options disponibles par le biais d'examples dans les prochaines sections.

3) Afficher les canaux étalonnables: commande -l

Utilisons tout d'abord la commande dracal-usb-cal -l pour visualiser la liste des appareils reconnus par dracal-usb-cal, ainsi que visualiser les canaux étalonnables.

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -l
E16198, 0, 0, ** none **
E16198, 0, 1, ** none **
E16198, 0, 2, ** none **
E16198, 1, 0, ** none **
E16198, 1, 1, ** none **
E16198, 1, 2, ** none **
E16198, 2, 0, ** none **
E16198, 2, 1, ** none **
E16198, 2, 2, ** none **
E16198, 3, 0, ** none **
E16198, 3, 1, ** none **
E16198, 3, 2, ** none **
E00001, This device does not support user calibration.

Nous voyons par le numéro de série que deux appareils Dracal sont détectés, dont seul le second supporte l'étalonnage.

3.1) Détailler les canaux et points d'étalonnage enregistrés: commande -p

Il est possible de détailler le contenu de chaque canal en ajoutant la commande -p ("pretty output") de manière à avoir une meilleure vue d'ensemble des appareils Dracal connectés. Si nous reprenons l'exemple juste au-dessus et ajoutons l'option -p, nous obtenons:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -l -p
Device: 'USB-PTH200', Serial: 'E00004', Version 1.3, Channels: 3
    This device does not support user calibration.
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

Nous pouvons reconnaitre l'appareil supportant l'étalonnage par la présence du suffixe -CAL dans son code de produit.

3.2) Préciser l'appareil à étalonner: commande -s

Il est fréquent d'avoir plusieurs appareils Dracal branchés simultanément afin de construire un système de mesure cohérent et synchronisé. Les outils de Dracal Technologies sont développés dans cette optique et permettent la gestion simultanée d'un nombre illimité d'appareils de mesure. Lors de l'étalonnage, il est cependant recommandé de considérer chaque appareil indépendamment. Conséquemment, nous allons préciser l'appareil sur lequel nous désirons appliquer l'étalonnage en utilisant la commande -s. Dans le cas présent, l'appareil à étalonner est le USB-PTH200-CAL dont le numéro de série unique est E16026.

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -l -p -s E16026
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

4) Gestion des points d'étalonnage

4.1) Ajouter des points d'étalonnage: commande set

L'ajout de points d'étalonnage se fait via la commande set (sans tiret devant). La précision de l'appareil Dracal sur lequel l'étalonnage est appliqué est obligatoire, et est effectuée via la commande -s présentée dans la section précédente. La commande set elle-même prend en arguments (séparés par des espaces) les 4 informations suivantes:

  • chid: Le numéro (id) du canal pour lequel le point est entré (0,1,...)
  • pid: Le numéro (id) du point saisi (0,1 ou 2)
  • sval: Valeur non-étalonnée mesurée par l'appareil (brute)
  • tval: Valeur étalonnée (cible)

Par exemple, pour entrer un premier point (pid = 0) d'étalonnage en pression (chid = 0) pour notre USB-PTH200-CAL dont le numéro de série est le E16026, où la valeur mesurée est 101.26 alors que la valeur d'étalonnage est 101.3, nous utilisons la commande suivante:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 set 0 0 101.26 101.3
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
E16026, 0, 0, 101.26, 101.3 [kPa]
E16026, 0, 1, ** none **
E16026, 0, 2, ** none **
Successfully set calibration point 0 of channel 0

L'outil nous confirme alors que l'opération s'est effectuée avec succès, tout en nous rappelant la liste des points saisis à ce jour. Notez que dracal-usb-cal a enregistré les points saisis comme étant dans les unités kPa, qui sont les unités par défaut du canal de pression d'un USB-PTH200. Il est cependant possible, et même fortement recommandé, de préciser les unités de saisie des points d'étalonnage.

La manière de préciser les unités, cohérente avec la fonctionnalité similaire disponible dans dracal-usb-get, est présentée dans la section suivante.

4.2) Préciser l'unité d'affichage et/ou de saisie: commandes -T, -P, -F, -M, -C, ...

Tout comme dans dracal-usb-get, il est possible de préciser les unités d'affichage et de saisie via les commandes prévues à cet effet. N'hésitez-pas à vous rafraîchir la mémoire sur les unités disponibles en utilisant la commande dracal-usb-cal -h. Dans l'exemple précédent, nous avons saisi un point d'étalonnage en pression dans les unités par défaut qui sont le kPa. Pour visualiser le point en inHg, nous pouvons utiliser la commande de listage -l en spécifiant que l'unité d'affichage en pression doit être en inHg via l'option -P (Pressure):

C\:Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l -p -P inHg 
Parsing P option
Using pressure unit inHg
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: 29.9021, 29.9139 [inHg]
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

De même que pour l'affichage des points déjà enregistrés, l'unité peut être précisée au moment de la saisie des points d'étalonnage. Dans l'exemple suivant, nous saisissons un second (pid = 1) point d'étalonnage en pression (chid = 0) dans les unités inHg:

C:\Program Files (x86)\DracalView>   dracal-usb-cal -s E16026 -P inHg set 0 1 34.1 34
Parsing P option
Using pressure unit inHg
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
E16026, 0, 0, 29.9021, 29.9139 [inHg]
E16026, 0, 1, 34.1, 34 [inHg]
E16026, 0, 2, ** none **
Successfully set calibration point 1 of channel 0

Remarquez dans cet exemple que l'écho de la commande set confirme l'enregistrement du nouveau point tout en affichant la liste des points saisis jusqu'à présent pour le canal, et ce dans les unités de saisie précisées lors de l'appel de la commande (soit en inHg dans cet exemple). Ainsi, bien que dans le présent cas le premier point d'étalonnage ait été saisi en kPa, celui-ci a été converti en inHg à l'affichage, afin de permettre à l'usilisateur d'avoir une vue d'ensemble cohérente des points d'étalonnage saisis.

Bien que nous ayons entré jusqu'à présent les points d'étalonnage dans l'ordre d'affichage, notez que tous les points d'étalonnage sont d'importance égale et que l'ordre d'entrée des points n'a aucun effet sur le calcul de l'étalonnage.

4.3) Détailler les canaux sans symbole spécial: commande -7

Sous Windows, certains caractères spéciaux tel le symbole de degré (°C) ne s'affichent pas correctement à l'écran. L'utilisation du paramètre -7 élimine les caractères spéciaux, et peut être employé au besoin comme option avec la commande -l comme la commande set.

4.4) Modifier un point d'étalonnage

La modification d'un point d'étalonnage s'effectue exactement comme la saisie d'un nouveau point via la commande set. Il suffit tout simplement d'écraser le point déjà enregistré en saisissant un nouveau point d'étalonnage.

4.5) Supprimer des points d'étalonnage: commandes clear et clearall

Afin d'illustrer la suppression de points d'étalonnage, nous avons préalablement saisi 3 points d'étalonnage pour chacun des 3 canaux étalonnables de notre USB-PTH200, tel qu'illustré ci-après:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l
E16026, 0, 0, 101.26, 101.3 [kPa]
E16026, 0, 1, 115.476, 115.137 [kPa]
E16026, 0, 2, 129.36, 135.456 [kPa]
E16026, 1, 0, 0.1, 0 [°C]
E16026, 1, 1, 25.13, 25 [°C]
E16026, 1, 2, 55.18, 55 [°C]
E16026, 2, 0, 0, 1 [%]
E16026, 2, 1, 5.13, 5 [%]
E16026, 2, 2, 20.2, 20 [%]

4.5.1) Supprimer un seul point d'étalonnage

La suppression d'un point spécifique d'étalonnage se fait par la commande clear (sans tiret) suivie de l'identifiant du canal (chid) et de l'identifiant du point à supprimer (pid). L'exemple suivant illustre la suppression du premier point d'étalonnage en température de notre USB-PTH200-CAL:

C:\Program Files (x86)\DracalView>   dracal-usb-cal -s E16026 clear 1 0
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
E16026, 1, 0, ** none **
E16026, 1, 1, 25.13, 25 [°C]
E16026, 1, 2, 55.18, 55 [°C]
Successfully cleared calibration point 0 of channel 1

4.5.2) Supprimer tous les points d'un seul et même canal

Pour supprimer tous les points saisis pour un même canal, il suffit d'invoquer la commande clear en précisant uniquement le canal sur lequel agir. Par exemple, pour supprimer tous les points d'étalonnage pour le canal d'humidité relative (chid = 2), nous lançons la commande suivante:

C:\Program Files (x86)\DracalView>   dracal-usb-cal -s E16026 clear 2 
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels
E16026, 2, 0, ** none **
E16026, 2, 1, ** none **
E16026, 2, 2, ** none **
Successfully cleared calibration points of channel 2

4.5.3) Supprimer tous les points d'étalonnage sur tous les canaux

Pour effectuer une remise à l'état d'origine d'un appareil Dracal étalonnable et supprimer tous les points d'étalonnage saisis sur celui-ci, il suffit d'invoquer la commande clearall. Afin d'illustrer l'effet de la commande clearall, nous allons montrer l'encadré de la commande de listage avant et après son application. Le premier listage nous permet aussi d'observer l'effet des deux suppressions déjà effectuées dans les 2 sous-sections précédentes:

Avant suppression

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l
E16026, 0, 0, 101.26, 101.3 [kPa]
E16026, 0, 1, 115.476, 115.137 [kPa]
E16026, 0, 2, 129.36, 135.456 [kPa]
E16026, 1, 0, ** none **
E16026, 1, 1, 25.13, 25 [°C]
E16026, 1, 2, 55.18, 55 [°C]
E16026, 2, 0, ** none **
E16026, 2, 1, ** none **
E16026, 2, 2, ** none **

Suppression de tous les points

C:\Program Files (x86)\DracalView>   dracal-usb-cal -s E16026 clearall
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
Successfully cleared all calibration points

Après suppression

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l
E16026, 0, 0, ** none **
E16026, 0, 1, ** none **
E16026, 0, 2, ** none **
E16026, 1, 0, ** none **
E16026, 1, 1, ** none **
E16026, 1, 2, ** none **
E16026, 2, 0, ** none **
E16026, 2, 1, ** none **
E16026, 2, 2, ** none **

Notez qu'aucun retour en arrière n'est possible suite à la suppression de points d'étalonnage.

5) Visualiser l'effet de l'étalonnage avec dracal-usb-get: commande -u

L'ajout de points d'étalonnage dans un instrument Dracal prend effet immédiatement au moment de son enregistrement. Ainsi, au moment de l'ajout d'un point d'étalonnage, les données affichées par DracalView et dracal-usb-get deviennent immédiatement étalonnées par défaut. Il est cependant possible de demander à ces outils d'accéder et d'afficher les données non-étalonnées afin de visualiser et valider l'effet de l'étalonnage mis en place.

Dans dracal-usb-get, l'option -u (uncalibrated) a été ajoutée afin de permettre à l'usager d'accéder aux données non-étalonnées de son appareil Dracal. Par exemple, supposons qu'un seul point d'étalonnage en pression ait été saisi pour notre PTH200:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l -p
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: 101.2, 101.3 [kPa]
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

L'effet de cet étalonnage est d'introduire un décalage constant de +0.1 kPa à toutes les lectures de pression. Nous pouvons valider cette affirmation en utilisant subséquemment dracal-usb-get sans et avec étalonnage, de la manière suivante:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-get -s E16026 -i0 -p -P kPa -u ; dracal-usb-get -s E16026 -i0 -p -P kPa
Pressure: 102.25 kPa
Pressure: 102.35 kPa

Tel qu'attendu, un décalage de +0.1 kPa a bel et bien été introduit. Dans l'exemple ci-après, nous comparons l'ensemble des données retournées par le PTH200 sans et avec étalonnage:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-get -s E16026 -ia -u ; dracal-usb-get -s E16026 -ia 
102.25, 22.17, 60.45, 14.15, 25.62, 22.17, -76.88
102.35, 22.17, 60.45, 14.15, 25.62, 22.17, -85.31

où la définition des différents canaux est la suivante:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-get -s E16026 -l
Found: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 7
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
    Virtual Channel 256: Dew point [Dew point]
    Virtual Channel 257: Humidex [Humidex]
    Virtual Channel 258: Heat index [Heat index]
    Virtual Channel 262: Altitude [Height]

Par cet exemple, nous voulions mettre en évidence que non seulement le canal de pression a été affecté par l'étalonnage en pression, mais également le canal d'altitude. Ce dernier, étant un canal virtuel calculé à partir de la mesure de pression, est non-étalonnable directement mais est indirectement affecté par l'étalonnage appliqué en pression. Il en sera de même pour tous les autres canaux virtuels à l'ajout de points d'étalonnage sur les canaux réels à partir desquels ils sont calculés.

6) Problèmes communs

6.1) Erreur d'étalonnage: présence de nan

La présence de nan dans la lecture d'un canal étalonné est le symptôme d'une erreur d'association des points d'étalonnage. En effet, il n'est pas possible d'associer à une même valeur mesurée deux valeurs d'étalonnage distinctes. Dans l'exemple suivant, la valeur 101.2 kPa mesurée est associée à deux valeurs d'étalonnage différentes, soit 101.3 kPa et 101.4 kPa:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E16026 -l -p
Device: 'USB-PTH200-CAL', Serial: 'E16026', Version 1.4, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: 101.2, 101.3 [kPa]
        Point 1: 101.2, 101.4 [kPa]
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

Les valeurs étalonnées deviennent alors

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-get -s E16026 -ia -p
Pressure: -nan kPa
Temperature: 22.34 °C
Relative Humidity: 42.45 %
Dew point: 8.95 °C
Humidex: 23.15 °C
Heat index: 22.34 °C
Height: -nan m

Pour remédier à la situation, il suffit de supprimer ou modifier les points d'étalonnage qui sont en cause.

6.2) Produits VCP-CAL: error setting calibration word, Error (-1)

Nous appelons "produits VCP-CAL" les produits dotés à la fois de l'option VCP et de l'option d'étalonnage de l'utilisateur en 3 points. Ces instruments sont identifiables par la présence du préfixe "VCP-" et du suffixe "-CAL" dans leur nom de modèle, comme illustré ci-dessous :

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -l -p
Device: 'VCP-PTH450-CAL', Serial: 'E22196', Version 2.16, Channels: 3
    Channel 0: MS5611 Pressure [Pressure]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 1: SHT31 Temperature [Temperature]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **
    Channel 2: SHT31 Relative Humidity [Relative Humidity]
        Point 0: ** none **
        Point 1: ** none **
        Point 2: ** none **

Les capteurs "VCP-CAL" ne peuvent être étalonnés qu'avec les versions 3.2.0 et plus récentes du logiciel DracalView. Un utilisateur qui tentera d'étalonner son produit VCP-CAL avec une version plus ancienne du logiciel (donc, de l'outil en ligne de commande dracal-usb-cal) sera confronté à l'erreur suivante:

C:\Program Files (x86)\DracalView>  dracal-usb-cal -s E22196 set 0 0 101.26 101.3
error setting calibration word
Error (-1)

La solution consiste simplement à mettre à jour la version du logiciel DracalView avec la plus récente version.

 

Note importante: Bien qu'un produit VCP-CAL ne puisse être étalonné qu'avec la version 3.2.0 ou ultérieure du logiciel DracalView, une fois étalonnés, ces instruments renverront leurs valeurs correctement étalonnées avec n'importe quelle version de logiciel à partir de 2.1.17. Ainsi, si vous avez déjà intégré votre flux de données Dracal dans votre propre système avec l'une de ces versions, l'utilisation d'un produit VCP-CAL ne nécessitera aucune mise à jour logicielle de votre part une fois qu'ils auront été correctement étalonnés.