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轻工实验室马鞍山-校准机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-04 23:00:15
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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。
如果要对它们测量这类信号的能力进行评估,首先要有一台能产生这类信号的设备,市场上能输出这类信号的设备较少且价格昂贵。若使用信号发生器,频率范围通常都能满足要求,但信号发生器的输出电流较小,不足以直接驱动阻抗较低的电磁线圈;所以在普通的信号发生器与电磁线圈之间接入宽带功率放大器是一种较好的选择。以数字钳形表为例的测量系统示意图如下所示:测量原理如下:数字钳形表对交流电流的测量,实际上是利用磁感应线圈组成的钳头,去感应电磁线圈的磁场变化(磁通量变化),并产生相应的感应电动势(电压信号)到钳形表的采样电路,钳形表根据测量电压的大小计算电磁线圈的磁通量,而电磁线圈的磁通量变化大小与线圈通过的信号电流成正比,因此钳形表根据测量感应电压大小计算信号电流;根据欧姆定律可知,电磁线圈的信号电流为:线圈绕组两端电压/线圈绕组总阻抗,故测试所需的信号频率和信号电流的大小可以通过设置信号发生器频率和幅度来改变。
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。
如果要对它们测量这类信号的能力进行评估,首先要有一台能产生这类信号的设备,市场上能输出这类信号的设备较少且价格昂贵。若使用信号发生器,频率范围通常都能满足要求,但信号发生器的输出电流较小,不足以直接驱动阻抗较低的电磁线圈;所以在普通的信号发生器与电磁线圈之间接入宽带功率放大器是一种较好的选择。以数字钳形表为例的测量系统示意图如下所示:测量原理如下:数字钳形表对交流电流的测量,实际上是利用磁感应线圈组成的钳头,去感应电磁线圈的磁场变化(磁通量变化),并产生相应的感应电动势(电压信号)到钳形表的采样电路,钳形表根据测量电压的大小计算电磁线圈的磁通量,而电磁线圈的磁通量变化大小与线圈通过的信号电流成正比,因此钳形表根据测量感应电压大小计算信号电流;根据欧姆定律可知,电磁线圈的信号电流为:线圈绕组两端电压/线圈绕组总阻抗,故测试所需的信号频率和信号电流的大小可以通过设置信号发生器频率和幅度来改变。
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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时序分析统计结果测量结果失败报表问题并稳定性验证通过上述测试分析,SPI总线的建立时间偏小,保持时间偏大,调整时钟信号时序延迟6.5ns左右,就可得到较好时序分析,即将数据信号建立时间和数据信号保持时间尽可能接近。整改之后再次用时序分析软件对SPI总线进行一夜的稳定性测量,测量结果如所示,进行了72842次时序分析,所有测试都通过,且每一项测量项都PASS。之前的问题项建立时间,值1.75ns,值13.5ns,非常 ,这显示了SPI总线的时序非常稳定性。
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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时序分析统计结果测量结果失败报表问题并稳定性验证通过上述测试分析,SPI总线的建立时间偏小,保持时间偏大,调整时钟信号时序延迟6.5ns左右,就可得到较好时序分析,即将数据信号建立时间和数据信号保持时间尽可能接近。整改之后再次用时序分析软件对SPI总线进行一夜的稳定性测量,测量结果如所示,进行了72842次时序分析,所有测试都通过,且每一项测量项都PASS。之前的问题项建立时间,值1.75ns,值13.5ns,非常 ,这显示了SPI总线的时序非常稳定性。
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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曼彻斯特编码的优点是每个位都有一个信号边沿用来实现位同步(Self-clockingcode)。但是曼彻斯特编码和非归零编码相比,在相同的位时间(位频率)时,位速率只能达到非归零码一半。由于非归零编码的信号电平可长时间保持不变(取决于所传输的数据),因此有必要采取适当的措施以确保不超过两个信号沿之间允许的时间间隔。重新同步点之间的时间间隔由节点振荡器的误差决定。重新同步可通过应用“位填充”的方法实现。
曼彻斯特编码的优点是每个位都有一个信号边沿用来实现位同步(Self-clockingcode)。但是曼彻斯特编码和非归零编码相比,在相同的位时间(位频率)时,位速率只能达到非归零码一半。由于非归零编码的信号电平可长时间保持不变(取决于所传输的数据),因此有必要采取适当的措施以确保不超过两个信号沿之间允许的时间间隔。重新同步点之间的时间间隔由节点振荡器的误差决定。重新同步可通过应用“位填充”的方法实现。
(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。
轻工实验室马鞍山-校准机构因红外热像电梯检测技术是被测电梯元件上辐射的红外线能量,不会影响或干扰被测对象——电梯的频率特性与磁场,所以可应用于电梯电气控制系统或高频电路的故障检测;操作简单方便、安全 直流110V等多种电压,对其进行检测或者其他带电检测的场合,红外热像电梯检测技术不仅安全方便,而且对各种电梯检测条件和电梯运行环境要求也不高;红外热像电梯检测技术不需要电梯元器件布列图等详细的电梯图与具有很强的特种设备专业技能,就能够较快速准确的判断出现电梯故障的元器件或者电梯安全回路,且可根据积累的电梯红外故障诊断技术标准及时地诊断或预判出电梯隐患故障,因而能够有效地避免电梯电气元件的突然故障;红外热像电梯检测技术应用范围广,可广泛应用于电梯电气系统中的任何电气元件,且从生产、、使用、维修及检验等各个环节中都可应用;使用像素高的红外热像仪可同时对电梯电气控制板大范围的元器件进行扫描检测,故障检测、分析与的过程结为一体,能在较短时间内电梯电气故障区域和失效电气元件。
轻工实验室马鞍山-校准机构因红外热像电梯检测技术是被测电梯元件上辐射的红外线能量,不会影响或干扰被测对象——电梯的频率特性与磁场,所以可应用于电梯电气控制系统或高频电路的故障检测;操作简单方便、安全 直流110V等多种电压,对其进行检测或者其他带电检测的场合,红外热像电梯检测技术不仅安全方便,而且对各种电梯检测条件和电梯运行环境要求也不高;红外热像电梯检测技术不需要电梯元器件布列图等详细的电梯图与具有很强的特种设备专业技能,就能够较快速准确的判断出现电梯故障的元器件或者电梯安全回路,且可根据积累的电梯红外故障诊断技术标准及时地诊断或预判出电梯隐患故障,因而能够有效地避免电梯电气元件的突然故障;红外热像电梯检测技术应用范围广,可广泛应用于电梯电气系统中的任何电气元件,且从生产、、使用、维修及检验等各个环节中都可应用;使用像素高的红外热像仪可同时对电梯电气控制板大范围的元器件进行扫描检测,故障检测、分析与的过程结为一体,能在较短时间内电梯电气故障区域和失效电气元件。