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测试仪器校验宜春-CNAS检测公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-03-28 20:45:50
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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。
示波器的探头是连接被测电路与示波器输入端的电子部件,它对示波器测试结果的准确性至关重要,选择如果不合适,再先进的示波器也发挥不出作用。 简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线。复杂的探头则由阻容元件和有源器件组成,于是探头种类就多了,有源探头、无源探头、差分探头、电流探头……令人眼花缭乱。本文就来理一理,看看不同的探头究竟该如何使用。1无源探头1:1无源探头的等效电路特点:它需要通过屏蔽线和示波器连接,示波器的输入阻抗一般设为1MΩ。
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。
示波器的探头是连接被测电路与示波器输入端的电子部件,它对示波器测试结果的准确性至关重要,选择如果不合适,再先进的示波器也发挥不出作用。 简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线。复杂的探头则由阻容元件和有源器件组成,于是探头种类就多了,有源探头、无源探头、差分探头、电流探头……令人眼花缭乱。本文就来理一理,看看不同的探头究竟该如何使用。1无源探头1:1无源探头的等效电路特点:它需要通过屏蔽线和示波器连接,示波器的输入阻抗一般设为1MΩ。
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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馈线电阻RL1和RL2对测量结果没有影响。馈线电阻RL3和RL4对测量有影响,但影响很小,由于数字万用表的输入阻抗(MΩ级)远大于馈线电阻(Ω级),所以,四线测量法测量小电阻的准确度很高。不过,四线测量中的恒流源电流的度非常关键。建议采用外加的更稳定的恒流源电流;应注意的是,外加的恒流源电流的大小要与数字万用表恒流源电流的大小相等。我们采用的外加的恒流源电流由高精密基准电压源MAX6250、运放及扩流复合管组成,如所示。
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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馈线电阻RL1和RL2对测量结果没有影响。馈线电阻RL3和RL4对测量有影响,但影响很小,由于数字万用表的输入阻抗(MΩ级)远大于馈线电阻(Ω级),所以,四线测量法测量小电阻的准确度很高。不过,四线测量中的恒流源电流的度非常关键。建议采用外加的更稳定的恒流源电流;应注意的是,外加的恒流源电流的大小要与数字万用表恒流源电流的大小相等。我们采用的外加的恒流源电流由高精密基准电压源MAX6250、运放及扩流复合管组成,如所示。
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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电子喷油装置可以自动保证发动机始终工作状态,使其输出一定功率条件下限度节油和净化空气,该系统是将发动机排出的部分废气回送到进气歧管,并与新鲜混合气一起再次进入气缸,以发动机有害气体的生成,再循环的废气量由排气再循环阀自动控制。比如控制EGR阀启或关闭的方法:电子控制EGR阀。怠速控制的原理如所示。怠速控制的功用:实现发动机起动后的快速暖机过程;自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运行。怠速控制的主要内容:起动后控制暖机过程控制,负荷变化的控制以及减速时的控制。
电子喷油装置可以自动保证发动机始终工作状态,使其输出一定功率条件下限度节油和净化空气,该系统是将发动机排出的部分废气回送到进气歧管,并与新鲜混合气一起再次进入气缸,以发动机有害气体的生成,再循环的废气量由排气再循环阀自动控制。比如控制EGR阀启或关闭的方法:电子控制EGR阀。怠速控制的原理如所示。怠速控制的功用:实现发动机起动后的快速暖机过程;自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运行。怠速控制的主要内容:起动后控制暖机过程控制,负荷变化的控制以及减速时的控制。
(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。
测试仪器校验宜春-CNAS检测公司动的热能量表示为(单位:W/m2)。温度体现结果,热流体现过程。使用热电偶和温度记录法仅能测量温度,对于温度的变化过程(正在发热或正在吸热)却全然不知。使用“热流传感器”,将热能量的和量可视化,可作为温度变化的先行指标。测量热能,对于更高精度的空调控制或针对产品研发的热能策略具有重大意义。与传统的温度记录相比,除了了解温度的变化的情况之外,通过“热流”测量还能掌握引起温度变化的原因。所以,LR8432 适用于分析温度变化的原因,从而具化到评估隔热性能等实际生活,生产之中。
测试仪器校验宜春-CNAS检测公司动的热能量表示为(单位:W/m2)。温度体现结果,热流体现过程。使用热电偶和温度记录法仅能测量温度,对于温度的变化过程(正在发热或正在吸热)却全然不知。使用“热流传感器”,将热能量的和量可视化,可作为温度变化的先行指标。测量热能,对于更高精度的空调控制或针对产品研发的热能策略具有重大意义。与传统的温度记录相比,除了了解温度的变化的情况之外,通过“热流”测量还能掌握引起温度变化的原因。所以,LR8432 适用于分析温度变化的原因,从而具化到评估隔热性能等实际生活,生产之中。