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工程类实验室贵阳-校验公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 22:23:45
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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。
借助现场总线通信(HART、Profibus、FoundationFieldbus),这些装置能被测仪器的quot;健康状态quot;信息,这种状态信息可由资产监测器加以利用。这些资产监测器(如ABB的80OXA扩展自动化系统)可探测到有关仪器性能的下降,通知相应的人员展进一步 ,并在适当的情况下补救措施。无论作为简单的显示或报信息执行,或是作为完整控制系统的一部分,这些功能都可让客户主动对资产使用情况进行优化,而非被动对 出反应。
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。
借助现场总线通信(HART、Profibus、FoundationFieldbus),这些装置能被测仪器的quot;健康状态quot;信息,这种状态信息可由资产监测器加以利用。这些资产监测器(如ABB的80OXA扩展自动化系统)可探测到有关仪器性能的下降,通知相应的人员展进一步 ,并在适当的情况下补救措施。无论作为简单的显示或报信息执行,或是作为完整控制系统的一部分,这些功能都可让客户主动对资产使用情况进行优化,而非被动对 出反应。
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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示波器发展到现阶段,已经不仅仅是在调试中观察波形,更重要的是能很好的测量一些参数帮助大家优化设计方案。示波器的测量方法大致有三种:刻度测量;光标测量;自动测量。刻度测量就是根据波形所占格数进行估测,估测的准确度当然是比较低的,只适合定性分析。要测量的话,还需要从光标测量和自动测量两种方式中选择。那么,哪种测量方式测的结果更准确呢?首先,我们从原理上来了解一下光标测量和自动测量。光标测量,光标测量的原理很简单,以ZDS2024plus为例,打Cursor键一键光标,然后用光标卡住波形,光标X1和X2,Y1和Y2之间的差值即为测量值。
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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示波器发展到现阶段,已经不仅仅是在调试中观察波形,更重要的是能很好的测量一些参数帮助大家优化设计方案。示波器的测量方法大致有三种:刻度测量;光标测量;自动测量。刻度测量就是根据波形所占格数进行估测,估测的准确度当然是比较低的,只适合定性分析。要测量的话,还需要从光标测量和自动测量两种方式中选择。那么,哪种测量方式测的结果更准确呢?首先,我们从原理上来了解一下光标测量和自动测量。光标测量,光标测量的原理很简单,以ZDS2024plus为例,打Cursor键一键光标,然后用光标卡住波形,光标X1和X2,Y1和Y2之间的差值即为测量值。
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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在无线电和射频系统中,许多场合要求使用幅度和相位完全可控的混频器/变频器,因此要求对混频器/变频器的一致性进行测量。混频器/变频器矢量测试方法,虽能同时测量幅度、相位、群延等信息,但对校准过程中的校准混频器提出了互易性要求。由于混频器/变频器组件常带有放大、滤波等环节,实现互易性非常困难,所以混频器/变频器矢量测试方法测量其一致性非常不便。在矢量网络分析仪中发的频偏测量方法,能很好地解决互易性困难且需要进行混频器/变频器一致性测试问题,其原理是将矢量网络分析仪源输出频率调节到不同于接收频率上进行测量。
在无线电和射频系统中,许多场合要求使用幅度和相位完全可控的混频器/变频器,因此要求对混频器/变频器的一致性进行测量。混频器/变频器矢量测试方法,虽能同时测量幅度、相位、群延等信息,但对校准过程中的校准混频器提出了互易性要求。由于混频器/变频器组件常带有放大、滤波等环节,实现互易性非常困难,所以混频器/变频器矢量测试方法测量其一致性非常不便。在矢量网络分析仪中发的频偏测量方法,能很好地解决互易性困难且需要进行混频器/变频器一致性测试问题,其原理是将矢量网络分析仪源输出频率调节到不同于接收频率上进行测量。
(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。
工程类实验室贵阳-校验公司此外,跟LiDAR系统不同,红外热成像传感器无惧浓雾或阳光直射。据报道,FLIR在今年年初发布了一款新型高分辨率热成像汽车发套件(ADK),这款ADK搭载了高分辨率FLIRBoson机芯,还配备了英特尔MovidiusMyriad2视觉单元,是FLIR目前一款在满足车规要求的紧凑型坚固封装中,匹配低功耗多核视觉器的红外热像仪模组。这类热敏传感器已经在多个领域获得广泛应用:热追踪、电路问题探测、火灾现场的人员位置确定等。
工程类实验室贵阳-校验公司此外,跟LiDAR系统不同,红外热成像传感器无惧浓雾或阳光直射。据报道,FLIR在今年年初发布了一款新型高分辨率热成像汽车发套件(ADK),这款ADK搭载了高分辨率FLIRBoson机芯,还配备了英特尔MovidiusMyriad2视觉单元,是FLIR目前一款在满足车规要求的紧凑型坚固封装中,匹配低功耗多核视觉器的红外热像仪模组。这类热敏传感器已经在多个领域获得广泛应用:热追踪、电路问题探测、火灾现场的人员位置确定等。