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电学实验室清远-计量公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-03-21 14:04:30
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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。
如果你的房屋没有隔热层,那你想要“冬暖夏凉”的舒适环境就很困难了。当然隔热层的小部分缺失也会对你房屋的热量能源产生影响,甚至可能随着时间的推移对你的家造成物理损害,比如霉菌始在墙壁上形成冷凝,就会对你的墙身造成不可逆的伤害。除非你想拆掉你的墙,否则你用肉眼通常是看不到你缺少的隔热层,寒风凛凛的冬天,还是不要拆房子啦,你可以用菲力尔红外热像仪找到缺失的隔热层。房屋中缺失的隔热层会让热气或冷气渗透进来,当用FLIRONEPRO查看时,会在你的墙壁或天花板上显示出热点或冷点。
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。
如果你的房屋没有隔热层,那你想要“冬暖夏凉”的舒适环境就很困难了。当然隔热层的小部分缺失也会对你房屋的热量能源产生影响,甚至可能随着时间的推移对你的家造成物理损害,比如霉菌始在墙壁上形成冷凝,就会对你的墙身造成不可逆的伤害。除非你想拆掉你的墙,否则你用肉眼通常是看不到你缺少的隔热层,寒风凛凛的冬天,还是不要拆房子啦,你可以用菲力尔红外热像仪找到缺失的隔热层。房屋中缺失的隔热层会让热气或冷气渗透进来,当用FLIRONEPRO查看时,会在你的墙壁或天花板上显示出热点或冷点。
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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寻找故障应遵循“先里后外,先易后难”的顺序。数字万用表故障排除大致可以按如下方法进行。外观检查可以用手触摸电池、电阻、晶体管、集成块的温升是否过高。如新装入的电池发热,说明电路可能短路。此外,还应观察电路是否断线、脱焊、机械损伤等。检测各级工作电压检测各点工作电压,并与正常值比较,首先应保证基准电压的准确度,是使用一块相同型号或相近似的数字万用表进行测量、比较。波形分析用电子示波器观察电路各关键点的电压波形、幅度、周期(频率)等。
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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寻找故障应遵循“先里后外,先易后难”的顺序。数字万用表故障排除大致可以按如下方法进行。外观检查可以用手触摸电池、电阻、晶体管、集成块的温升是否过高。如新装入的电池发热,说明电路可能短路。此外,还应观察电路是否断线、脱焊、机械损伤等。检测各级工作电压检测各点工作电压,并与正常值比较,首先应保证基准电压的准确度,是使用一块相同型号或相近似的数字万用表进行测量、比较。波形分析用电子示波器观察电路各关键点的电压波形、幅度、周期(频率)等。
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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即使总线存在一定范围内的共模干扰,也能正确进行以上识别。测试原理框图如下图,其中框图中的U1是DUT供电电压、U2是共模电压、U3是差分电平。CANDT设备隐性输入电压限值测试原理框图CANDT设备显性输入电压限值测试原理框图注:ISO11898-2标准中,要求增大差分电压值的是电流源,由于电流源本身的输出电容较大,系统响应较慢,不适合来模拟电流源,这里使用电压源串联电阻的方式来等效电流源。CANDT测试流程隐性输入电压限值测试如测试原理框图连接状态,DUT和CANDT需正常通信;断电压源U3,调节电压源U2,逐步将共模电压调到6.5V或-2V,在此期间DUT应能正常发送报文;调节电压源U3,逐步将差分电平调到隐性电平上限值0.5V,判断DUT是否能够正常发送报文,若能,则表示测试通过。
即使总线存在一定范围内的共模干扰,也能正确进行以上识别。测试原理框图如下图,其中框图中的U1是DUT供电电压、U2是共模电压、U3是差分电平。CANDT设备隐性输入电压限值测试原理框图CANDT设备显性输入电压限值测试原理框图注:ISO11898-2标准中,要求增大差分电压值的是电流源,由于电流源本身的输出电容较大,系统响应较慢,不适合来模拟电流源,这里使用电压源串联电阻的方式来等效电流源。CANDT测试流程隐性输入电压限值测试如测试原理框图连接状态,DUT和CANDT需正常通信;断电压源U3,调节电压源U2,逐步将共模电压调到6.5V或-2V,在此期间DUT应能正常发送报文;调节电压源U3,逐步将差分电平调到隐性电平上限值0.5V,判断DUT是否能够正常发送报文,若能,则表示测试通过。
(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。
电学实验室清远-计量公司上述零部件在生产过程中,必须经过一系列的涡流探伤仪无损检测。常用的汽车零部件无损检测有射线检测、超声检测、电磁涡流检测、磁粉检测和渗透检测,亦称五大探伤方法。随着科学技术的发展,常用的这五大无损检测方法本身也在不断地发展,如X射线实时成像、自动磁粉探伤判伤系统、涡流探伤仪漏磁自动探伤系统、新型渗透材料的问世等。除此之外,无损检测还增添了新的方法,如声发射、微波、红外、全息照相、光显示等被称为新五大检测方法。
电学实验室清远-计量公司上述零部件在生产过程中,必须经过一系列的涡流探伤仪无损检测。常用的汽车零部件无损检测有射线检测、超声检测、电磁涡流检测、磁粉检测和渗透检测,亦称五大探伤方法。随着科学技术的发展,常用的这五大无损检测方法本身也在不断地发展,如X射线实时成像、自动磁粉探伤判伤系统、涡流探伤仪漏磁自动探伤系统、新型渗透材料的问世等。除此之外,无损检测还增添了新的方法,如声发射、微波、红外、全息照相、光显示等被称为新五大检测方法。