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工程类实验室南充-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-03-28 15:10:41
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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。
近年来。我国对雾霾的整治一直未停,但改善也不是一朝一夕的事情。应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤、严格控车、调整产业等方面采取重大举措。而在,5%的燃煤是用于发电,要求电厂和大型燃煤工厂除尘、脱硫、脱硝也就成了环保部长期以来治理烟气的主要发展方向。在实际应用中,解决好烟气分析问题是脱硫、脱硝系统稳定运行的保障;而作为大气综合治理的关键设备——烟气分析仪,在工业烟囱废气监测以及脱硫、脱硝系统的效率监测中正发挥着不可或缺的监督与控用。
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。
近年来。我国对雾霾的整治一直未停,但改善也不是一朝一夕的事情。应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤、严格控车、调整产业等方面采取重大举措。而在,5%的燃煤是用于发电,要求电厂和大型燃煤工厂除尘、脱硫、脱硝也就成了环保部长期以来治理烟气的主要发展方向。在实际应用中,解决好烟气分析问题是脱硫、脱硝系统稳定运行的保障;而作为大气综合治理的关键设备——烟气分析仪,在工业烟囱废气监测以及脱硫、脱硝系统的效率监测中正发挥着不可或缺的监督与控用。
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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电子产品日益复杂,市场对示波器的带宽和准确性提出更高要求。这不是购一台 示波器就能解决的问题,还需搭配适合的探头和正确的测试方法。本文从探头的原理出发,讲述如何正确选择和使用探头。认识示波器探头被测信号不可能直接接入到示波器中,这就需要一个设备为测试点与示波器之间建立电气连接。根据需求不同,这个设备可以是一个导线,也可能是较为复杂的电路。这个负责勾连测试点与示波器的设备就是示波器探头。所以示波器探头至关重要,没有探头示波器将无法进行测量。
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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电子产品日益复杂,市场对示波器的带宽和准确性提出更高要求。这不是购一台 示波器就能解决的问题,还需搭配适合的探头和正确的测试方法。本文从探头的原理出发,讲述如何正确选择和使用探头。认识示波器探头被测信号不可能直接接入到示波器中,这就需要一个设备为测试点与示波器之间建立电气连接。根据需求不同,这个设备可以是一个导线,也可能是较为复杂的电路。这个负责勾连测试点与示波器的设备就是示波器探头。所以示波器探头至关重要,没有探头示波器将无法进行测量。
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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传感器是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现,即使 现代化的电子计算机,没有准确的信息(或转换可靠的数据),不失真的输入,也将无法充分发挥其应有的作用。
传感器是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现,即使 现代化的电子计算机,没有准确的信息(或转换可靠的数据),不失真的输入,也将无法充分发挥其应有的作用。
(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。
工程类实验室南充-CNAS认证机构,如果您希望测量表面反射的光量,则在几kHz下调制光源将能够测量在较低频率噪声中嵌入的信号。展示了信号调制在低于噪底和可恢复测量方面有多么重要。调制传感器激励信号的方法有不少。 简单的调制方案是反复启和关闭激励信号。这对于驱动LED和其他类型激励(应变计桥加压)很有效。它尤其适用于很难以电子方式调制激励源(广泛运用于许多波谱仪器的白炽灯)的情况。在此情况下,调制就如使用机械调制盘对光进行斩波一样简单。
工程类实验室南充-CNAS认证机构,如果您希望测量表面反射的光量,则在几kHz下调制光源将能够测量在较低频率噪声中嵌入的信号。展示了信号调制在低于噪底和可恢复测量方面有多么重要。调制传感器激励信号的方法有不少。 简单的调制方案是反复启和关闭激励信号。这对于驱动LED和其他类型激励(应变计桥加压)很有效。它尤其适用于很难以电子方式调制激励源(广泛运用于许多波谱仪器的白炽灯)的情况。在此情况下,调制就如使用机械调制盘对光进行斩波一样简单。