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测试设备校准南通-计量公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 16:45:26
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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。
称重传感器是电子计价秤的重要部件,它的作用是把加到秤盘上的物体重量转换成与该重量成比例的号。其工作原理是将输出的号经放大器放大,并经A/D转换后由相关电路显示出称重信息。常见的电子计价秤的称重传感器一般是由性体、接成传感桥路的电阻应变片和向桥路供电的直流稳压电源构成。它是采用特定的工艺将电阻应变片在电气上连接成桥路,桥的一个对角端加上稳定的直流供桥电源,桥的另一个对角端作为传感器的信号输出。
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。
称重传感器是电子计价秤的重要部件,它的作用是把加到秤盘上的物体重量转换成与该重量成比例的号。其工作原理是将输出的号经放大器放大,并经A/D转换后由相关电路显示出称重信息。常见的电子计价秤的称重传感器一般是由性体、接成传感桥路的电阻应变片和向桥路供电的直流稳压电源构成。它是采用特定的工艺将电阻应变片在电气上连接成桥路,桥的一个对角端加上稳定的直流供桥电源,桥的另一个对角端作为传感器的信号输出。
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。
测试设备校准南通-计量公司
说到的频谱分析仪通常用在射频领域,来观察和分析被测信号的频域特性,而我们常用其配合近场探头来扫描电磁干扰的功率峰值以及找到其对应的频点,初步判定辐射源属性。眼看上去这三种仪器用途各不相同,但其实都可以用来测试晶体振荡电路的频率。如果使用示波器或者频率计,配合无源电压探头点测芯片的时钟输入引脚,就可以测量到频率,如下是各部分的电路结构:其中:CC2是晶体的负载电容,影响到频率、负性阻抗等电路参数RC3是无源电压探头的电路参数,R3是9Mohm,C3是几个pF不等R是示波器或者频率计输入通道的等效阻抗和电容,R4是1Mohm,是几十pF不等如果使用频谱分析仪,配合近场探头靠近晶体封装外壳就可以探测到辐射功率峰值的频率,这个频率也是晶体电路的振荡频率。
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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说到的频谱分析仪通常用在射频领域,来观察和分析被测信号的频域特性,而我们常用其配合近场探头来扫描电磁干扰的功率峰值以及找到其对应的频点,初步判定辐射源属性。眼看上去这三种仪器用途各不相同,但其实都可以用来测试晶体振荡电路的频率。如果使用示波器或者频率计,配合无源电压探头点测芯片的时钟输入引脚,就可以测量到频率,如下是各部分的电路结构:其中:CC2是晶体的负载电容,影响到频率、负性阻抗等电路参数RC3是无源电压探头的电路参数,R3是9Mohm,C3是几个pF不等R是示波器或者频率计输入通道的等效阻抗和电容,R4是1Mohm,是几十pF不等如果使用频谱分析仪,配合近场探头靠近晶体封装外壳就可以探测到辐射功率峰值的频率,这个频率也是晶体电路的振荡频率。
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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可偏偏电动汽车电机,特别是乘用车电机,动辄上万rpm的转速,让磁粉制动器直接出局。磁滞制动器:和磁粉相反,可以输出很高的转速,但输出扭矩收到很大的局限,只能输出小扭矩(100N.m以内)。 m的扭矩输出非常常见),磁滞又无法满足需求。电涡流制动器:支持大扭矩、高转速的扭矩输出,但在额定转速范围内(一般是2600~3000rpm),转矩输出和转速输出是成正比的,无法满足低速(几百rpm)情况下的大扭矩输出。
可偏偏电动汽车电机,特别是乘用车电机,动辄上万rpm的转速,让磁粉制动器直接出局。磁滞制动器:和磁粉相反,可以输出很高的转速,但输出扭矩收到很大的局限,只能输出小扭矩(100N.m以内)。 m的扭矩输出非常常见),磁滞又无法满足需求。电涡流制动器:支持大扭矩、高转速的扭矩输出,但在额定转速范围内(一般是2600~3000rpm),转矩输出和转速输出是成正比的,无法满足低速(几百rpm)情况下的大扭矩输出。
(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。
测试设备校准南通-计量公司线性度:通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为二乘法拟合直线。迟滞特性:表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的差值△MAX与满量程输出F?S的百分比表示。
测试设备校准南通-计量公司线性度:通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为二乘法拟合直线。迟滞特性:表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的差值△MAX与满量程输出F?S的百分比表示。