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测试仪器外校梅州-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 17:10:28
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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。
现今的汽车平均带有5多个不同的传感器,用于监控各种物理变量。由于制动器的使用增加,因而要求传感器相应的输入值,所以这个数字还会继续增长。此外,对信号系统的需求正在增加,模拟数据传输技术所受到的限制变得明显了,所以工程师面对的挑战已经变成如何将传感器组变换成一个的高性能数字子系统。驱动传感器的LIN总线技术结合现今电压调制和电流调制方式的优点,可以实现数字数据的管理。爱特梅尔公司能够所有必须的产品,而无需依赖于LIN应用的集成水平。
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。
现今的汽车平均带有5多个不同的传感器,用于监控各种物理变量。由于制动器的使用增加,因而要求传感器相应的输入值,所以这个数字还会继续增长。此外,对信号系统的需求正在增加,模拟数据传输技术所受到的限制变得明显了,所以工程师面对的挑战已经变成如何将传感器组变换成一个的高性能数字子系统。驱动传感器的LIN总线技术结合现今电压调制和电流调制方式的优点,可以实现数字数据的管理。爱特梅尔公司能够所有必须的产品,而无需依赖于LIN应用的集成水平。
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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煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。如果接触氧气中,煤会与之发生反应,并产生热,当温度上升到一定程度时,煤便会自发点燃。对于有些煤种,是否发生自燃并不重要,重要的是什么时候发生。OBA规划师DickMeijer表示:“煤的自燃是我们每天必须考虑的问题。为了防止自燃的发生,我们必须采取恰当的措施。更具体地说,我们派出挖掘机或轮式装载机将可疑区域的煤挖出并铺。而且我们利用专门的防燃设备将这个区域夯实,将氧气排出煤堆。
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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煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。如果接触氧气中,煤会与之发生反应,并产生热,当温度上升到一定程度时,煤便会自发点燃。对于有些煤种,是否发生自燃并不重要,重要的是什么时候发生。OBA规划师DickMeijer表示:“煤的自燃是我们每天必须考虑的问题。为了防止自燃的发生,我们必须采取恰当的措施。更具体地说,我们派出挖掘机或轮式装载机将可疑区域的煤挖出并铺。而且我们利用专门的防燃设备将这个区域夯实,将氧气排出煤堆。
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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无源探头非常适合带宽在50MHz以下的测量应用。这是因为无源探头的输入电容在9或10皮法(pF)范围内。这样可以加载受测试器件。这些负载效应随着频率提高而增加。为了避免这种负载效应,有源探头在无源探头的补偿衰减器和示波器输入之间插入了一个放大器。该放大器对连接电缆进行缓冲,让电缆能够端接到标称值为50Ω的特征阻抗。这样可将探头与电缆的容性负载和示波器的输入电路隔离。该放大器旨在程度减小输入电容,标称值为4pF。
无源探头非常适合带宽在50MHz以下的测量应用。这是因为无源探头的输入电容在9或10皮法(pF)范围内。这样可以加载受测试器件。这些负载效应随着频率提高而增加。为了避免这种负载效应,有源探头在无源探头的补偿衰减器和示波器输入之间插入了一个放大器。该放大器对连接电缆进行缓冲,让电缆能够端接到标称值为50Ω的特征阻抗。这样可将探头与电缆的容性负载和示波器的输入电路隔离。该放大器旨在程度减小输入电容,标称值为4pF。
(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。
测试仪器外校梅州-审厂在科技飞速发展的今天,各种自动化仪器及自动控制都离不信号采集,而且要采集的信号越来越快,精度要求也越来越高。如何简单快速的让系统集成这项功能呢?ZSDA1的基本介绍ZDS1是ZLG致远电子发的高速信号数据采集模块,模块通过PCIExpress2.接口与主机端连接,35M带宽,1GSa/s的采样速率。用户只需要通过动态链接库文件就可以轻松控制模块进行数据采集和数据。
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