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测试仪表校验苏州-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 20:47:30
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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。
电池和电容器都需要经常充电。在过去,通常是用外部分析仪来记录电压和电流随时间的变化。为超级电容器充电我们可以使用台式电源来确定超级电容器的充电率。超级电容器可以储蓄大量电能,因而需要特别小心,以免对其造成损坏。三个主要关注点包括:电压极性限制充电率防止过压超级电容器的工作电压通常设计为2.7V或更低。通过将多个超级电容器串联,我们可以获得更高的充电电压。但此时需要采取措施来限制充电电流,因为超级电容器的串联电阻较低,无法自行限制充电电流。
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。
电池和电容器都需要经常充电。在过去,通常是用外部分析仪来记录电压和电流随时间的变化。为超级电容器充电我们可以使用台式电源来确定超级电容器的充电率。超级电容器可以储蓄大量电能,因而需要特别小心,以免对其造成损坏。三个主要关注点包括:电压极性限制充电率防止过压超级电容器的工作电压通常设计为2.7V或更低。通过将多个超级电容器串联,我们可以获得更高的充电电压。但此时需要采取措施来限制充电电流,因为超级电容器的串联电阻较低,无法自行限制充电电流。
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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RaytekMMMT测温仪可以很巧妙地避免上述问题的发生。它的优势集中在以下三个方面:选择正确波长的仪器是在RaytekMMMT应用成功的关键。波长 短原则可能不适用。如果火焰比较脏,RaytekMMMT传感器将取得比较好的测温效果。如果使用一个波长较短的设备,火焰对测温仪将有很大影响,产生一个较高的虚温度。一个模拟输出温度,用户可以在金属在正确温度时控制加热的火焰。加热周期可以被减少并减少过热,产品温度不合格情况是可以避免的。
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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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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接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部,室内封有浓度较大的被测组分气体,在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收,从而使脉动的光通量变为温度的周期变化,再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化,然后用电容式传感器来检测,经过放大后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外,也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器,并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源,形成一种崭新的全固体式红外气体检测仪。
接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部,室内封有浓度较大的被测组分气体,在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收,从而使脉动的光通量变为温度的周期变化,再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化,然后用电容式传感器来检测,经过放大后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外,也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器,并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源,形成一种崭新的全固体式红外气体检测仪。
(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。
测试仪表校验苏州-认证公司线缆另一端的配套解串器可扩展返回至并行接口的信号,该接口连接显示器或主机。德州仪器(TI)的FPD-linkIII串行串器产品系列各种应对高速系统设计挑战的 特性。通过单个差分对传输的单个串行数据流可避免数据延迟差问题。这些器件可对串行数据进行编码,以包含无需参考时钟就能恢复的嵌入式时钟,从而无需特别训练序列便可快速初始化连接。经过精心随机化和解扰的数据不仅可限度地减少电磁干扰(EMI),而且还具有DC平衡性,有助于信号在1多米长的双绞线或单同轴线上传输和恢复。
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