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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-06 00:01:11
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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
在航天领域,常常需要在恶劣环境下实时测量环境的各种相关参量,其中就包括微小压力测量。由于测试工作处于高温、高热流、强电磁干扰、剧烈振动等恶劣的条件下,并且待测压力微小,此外还要求小型化、低功耗,故而传统的硅微压力传感器已难以满足测试需求。
在示波器的日常使用中,小伙伴们使用 频繁的功能应该是参数测量,信号的频率、脉宽、幅度、均值等信息都可一览无遗。但这些测量结果是否存在误差?是否能让人信服呢?在示波器的日常使用中,小伙伴们使用 频繁的功能应该是参数测量。现在的示波器参数测量功能很强大,既可以测量频率、脉宽等时间信息,也可以测量幅度、均值等电压信息,还可以统计上升沿次数、面积等其他要素。不过对于这些测量结果,准确度是否让人信服?本文就以上升时间的测量误差为例,突出示波器在测量中的注意事项。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
在示波器的日常使用中,小伙伴们使用 频繁的功能应该是参数测量,信号的频率、脉宽、幅度、均值等信息都可一览无遗。但这些测量结果是否存在误差?是否能让人信服呢?在示波器的日常使用中,小伙伴们使用 频繁的功能应该是参数测量。现在的示波器参数测量功能很强大,既可以测量频率、脉宽等时间信息,也可以测量幅度、均值等电压信息,还可以统计上升沿次数、面积等其他要素。不过对于这些测量结果,准确度是否让人信服?本文就以上升时间的测量误差为例,突出示波器在测量中的注意事项。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
高温微压力传感器基于F-P干涉敏感原理,使用耐高温材料外壳和支撑架,部件连接采用固体焊接等耐高温工艺,实现了在无引压管情况下对800℃高温介质微小压力的直接测量,并且通过对性敏感组件等易损件采取专门的限位、加固措施,提高了抗冲击、振动能力。
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检查机箱泄漏的工具是近场探头。将近场探头靠近机箱上的接缝和口处,观察频谱分析仪上是否有感兴趣的信号出现。一般由于探头的灵敏度较低,即使用了放大器,很弱的信号在探头中感应的电压也很低,因此在测量时要将频谱分析仪的灵敏度调得尽量高。根据前面的讨论,减小频谱分析仪的分辨带宽能够提高仪器的灵敏度。但是要注意的是,当分辨带宽很窄时,扫描时间会变得很长。为了缩短扫描时间,提高检测效率,应该使频谱分析仪的扫描频率范围尽量小。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
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检查机箱泄漏的工具是近场探头。将近场探头靠近机箱上的接缝和口处,观察频谱分析仪上是否有感兴趣的信号出现。一般由于探头的灵敏度较低,即使用了放大器,很弱的信号在探头中感应的电压也很低,因此在测量时要将频谱分析仪的灵敏度调得尽量高。根据前面的讨论,减小频谱分析仪的分辨带宽能够提高仪器的灵敏度。但是要注意的是,当分辨带宽很窄时,扫描时间会变得很长。为了缩短扫描时间,提高检测效率,应该使频谱分析仪的扫描频率范围尽量小。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
1、传感器测量原理
(1) 微压力测量原理
高温微压力传感器采用的是F-P干涉敏感原理,根据Fabry-Perot共振效应,F-P共振腔反射光的波长变化与两反射面之间的距离呈函数关系。如图1所示,为传感器原理示意图,感压反射面及其支撑膜片和静止反射面就构成了一个完整的F-P共振式压力敏感结构。根据薄膜性形变原理,压力敏感膜片在外界压力的作用下发生形变,从而改变F-P腔腔长,引起干涉谱变化,通过测量干涉光谱,即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化,从而达到测量压力的目的。该结构的特点是灵敏度极高,可感受两个镜面之间纳米级的位移变化,可满足500 Pa微小压力的测量需要。
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如今,汽车排放污染已成为城市大气污染的重要因素,并且,217年我国进口石油的比例已经上升到使用数量的67%。随着能源以及环境问题的日益严峻,我国发展新能源汽车用电代油已成为一项重要战略。电动汽车的一个重要特点就是带有高压动力回路,其工作回路中的电压甚至可以达到6V以上。因此在考虑电动汽车给我们带来环保效益的同时,高压安全问题同样不容忽视。如何保护相关人员的安全已成为我们关注的重点。首先我们先定义一下高压安全。
如今,汽车排放污染已成为城市大气污染的重要因素,并且,217年我国进口石油的比例已经上升到使用数量的67%。随着能源以及环境问题的日益严峻,我国发展新能源汽车用电代油已成为一项重要战略。电动汽车的一个重要特点就是带有高压动力回路,其工作回路中的电压甚至可以达到6V以上。因此在考虑电动汽车给我们带来环保效益的同时,高压安全问题同样不容忽视。如何保护相关人员的安全已成为我们关注的重点。首先我们先定义一下高压安全。
(2) 传感器的仪器校准原理
在传感器探头确定的情况下,参数k1,k的值可以通过公式直接计算求得,而温度敏感系数k2以及补偿修正常数C则需要通过校准实验才能确定。
将被校传感器与压力、温度标准具置于同一载荷环境,通过标准具得到压力、温度的标准量,通过解调模块得到传感器的输出值。将标准输人量与被校传感器的输出值绘制成传感器的校准曲线,再根据校准数据采用*小二乘法确定传感器的工作直线,用工作直线反映传感器的输人和输出之间的关系,从而确定k2及C的取值。通过校准曲线与工作直线的比较,可以计算得到被校传感器的静态基本性能指标。
仪器外校南京-电话电磁干扰(EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生。在设备、汽车仪器仪表和工业控制等科技领域中,当设备设计涉及应变计、传感器接口和电流监控时,通常需要采用精密模拟前端放大器,以便提取并放大非常微弱的真实信号,并共模电压和噪声等无用信号。首先,设计人员将集中精力确保器件级噪声、失调、增益和温度稳定性等精度参数符合应用要求。然后,设计人员根据上述特性,选择符合总误差预算要求的前端模拟器件。
仪器外校南京-电话电磁干扰(EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生。在设备、汽车仪器仪表和工业控制等科技领域中,当设备设计涉及应变计、传感器接口和电流监控时,通常需要采用精密模拟前端放大器,以便提取并放大非常微弱的真实信号,并共模电压和噪声等无用信号。首先,设计人员将集中精力确保器件级噪声、失调、增益和温度稳定性等精度参数符合应用要求。然后,设计人员根据上述特性,选择符合总误差预算要求的前端模拟器件。