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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-02 17:07:03
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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。
先前,我们介绍过几种主要的测距/距离传感器的原理及特点,其中,激光测距传感器因其抗干扰能力强,精度高的优势,自诞生以来,得到了极大的发展,在各行各业都发挥着巨大的作用。年世界上台红宝石激光器问世不久,以精密测距为主要功能的激光测距技术便随之诞生了。台红宝石激光器经过了5多年的发展,其发展大致表现在两个方面:首先是应用各种新技术和设备提高测距精度和观测数据量;其次是提高测距系统的自动化程度,减小人力和物力的消耗。
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。
先前,我们介绍过几种主要的测距/距离传感器的原理及特点,其中,激光测距传感器因其抗干扰能力强,精度高的优势,自诞生以来,得到了极大的发展,在各行各业都发挥着巨大的作用。年世界上台红宝石激光器问世不久,以精密测距为主要功能的激光测距技术便随之诞生了。台红宝石激光器经过了5多年的发展,其发展大致表现在两个方面:首先是应用各种新技术和设备提高测距精度和观测数据量;其次是提高测距系统的自动化程度,减小人力和物力的消耗。
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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因为传统的线缆如BNC或SMA线缆本身是可导电的而且容易受到来自于干扰室内部的电磁波的影响,因此光发送和接收单元以及光纤需要被用来将干扰室内部的ECU发出的信号传送到位于干扰室外部的测试设备。光纤是非导体所以不会受到干扰室内的电磁场的影响。为了将线缆从干扰室内部连接到测试设备上,在干扰室边界处波导管被用来输出光信号,从而允许干扰室在将ECU的信号输出时仍旧保持完全的封闭。光纤波导拥有一个高通截止频率,该频率高于在干扰室中测试的频率范围,因此不会对干扰室中所创造的环境产生干扰。
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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因为传统的线缆如BNC或SMA线缆本身是可导电的而且容易受到来自于干扰室内部的电磁波的影响,因此光发送和接收单元以及光纤需要被用来将干扰室内部的ECU发出的信号传送到位于干扰室外部的测试设备。光纤是非导体所以不会受到干扰室内的电磁场的影响。为了将线缆从干扰室内部连接到测试设备上,在干扰室边界处波导管被用来输出光信号,从而允许干扰室在将ECU的信号输出时仍旧保持完全的封闭。光纤波导拥有一个高通截止频率,该频率高于在干扰室中测试的频率范围,因此不会对干扰室中所创造的环境产生干扰。
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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什么是电源测试版示波器?他是为电源工程师量身打造的示波器。示波器设计必须平衡不同行业的需求,然后根据电源工程师的测试需求进行优化。作为通用仪器,示波器设计必须平衡不同行业的需求,而电源工程师却只关注模拟信号。通用示波器电源测试不仅资源冗余,同时没有标配专业电源分析软件。那为什么不能基于电源工程师的测试需求进行优化呢?ZLG致远电子推出ZDS3024示波器它为电源测试了什么?什么是电源测试版示波器?顾名思义,电源测试版示波器是为电源工程师量身打造的示波器。
什么是电源测试版示波器?他是为电源工程师量身打造的示波器。示波器设计必须平衡不同行业的需求,然后根据电源工程师的测试需求进行优化。作为通用仪器,示波器设计必须平衡不同行业的需求,而电源工程师却只关注模拟信号。通用示波器电源测试不仅资源冗余,同时没有标配专业电源分析软件。那为什么不能基于电源工程师的测试需求进行优化呢?ZLG致远电子推出ZDS3024示波器它为电源测试了什么?什么是电源测试版示波器?顾名思义,电源测试版示波器是为电源工程师量身打造的示波器。
(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。
测试设备校正梧州-认证中心事实确实如此,因为数字示波器要先把一段数据采集到高速缓存里面,然后再停止采集,再由后面的器把缓存里的数据取出来再进行内插、分析、测量、显示。特别是在21世纪之前,这个数据的时间要远远长于示波器采集波形的时间,也就是说绝大多数的波形都被漏掉了(英文文献称“deadtime”,也即死区时间)。而模拟示波器在带宽足够的情况下,可以实时显示电压的变化情况,这在示波器发展过程中起着至关重要的作用。硬伤注定将被时代抛弃模拟示波器的优点毋庸赘述,实时性好、原理简单、价格便宜。
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