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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 05:02:21
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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。
基于同样的原因,在电源测量中也应该尽量使用1:1的探头而不是示波器标配的10:1的探头。否则示波器的噪声也会被放大。探头带来的噪声是在在衰减器前面耦合进来的,因此无论衰减比设置多少,探头贡献的噪声都是一定的。在某些不正确的使用方法下,探头可能会带来额外的噪声,一个典型的例子就是使用长地线。为了方便测试,示波器的的无源探头通常会使用10cm左右的鳄鱼夹形式的长地线,但是这对于电源纹波的测试却是不适用的,特别是板上存在关电源的场合。
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。
基于同样的原因,在电源测量中也应该尽量使用1:1的探头而不是示波器标配的10:1的探头。否则示波器的噪声也会被放大。探头带来的噪声是在在衰减器前面耦合进来的,因此无论衰减比设置多少,探头贡献的噪声都是一定的。在某些不正确的使用方法下,探头可能会带来额外的噪声,一个典型的例子就是使用长地线。为了方便测试,示波器的的无源探头通常会使用10cm左右的鳄鱼夹形式的长地线,但是这对于电源纹波的测试却是不适用的,特别是板上存在关电源的场合。
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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ES3数字式接地电阻仪(多功能型)可使用3线法测量接地电阻,并且量程为全自动换档,具有USB接口,可以与电脑相连,接地电阻量程可测量到.1Ω~3Ω,电压可以测量到~1V,抗磁场能力强,小巧等特点。以下为ES3数字式接地电阻仪(多功能型)测量变压器的接地电阻现场应用。接地电阻精密测量法要测量的变压器接地电阻精密测量接地电阻采用三线连接,辅助接地棒、测试线都连接好后,切换功能测量电阻R模式,按键按“TEST”键始测量,测量中LED指示灯闪烁,LCD倒计数显示,测量完成后指示灯灭,LCD显示测量值。
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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光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件,在LiDAR系统中充当眼睛的角色,是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管(AvalanchePhotonDiode,简光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件,在LiDAR系统中充当“眼睛”的角色,是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管(AvalanchePhotonDiode,简称APD)/单光子雪崩二极管(SinglePhotonAvalancheDiode,简称SPAD)、硅光电倍增管(MPPC)和PIN光电二极管。
光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件,在LiDAR系统中充当眼睛的角色,是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管(AvalanchePhotonDiode,简光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件,在LiDAR系统中充当“眼睛”的角色,是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管(AvalanchePhotonDiode,简称APD)/单光子雪崩二极管(SinglePhotonAvalancheDiode,简称SPAD)、硅光电倍增管(MPPC)和PIN光电二极管。
(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。
测试仪器外校郑州-认证公司且可重复的测量现有式振动探头(参见)在实现方法上具备一些优势,包括不需要对终端设备任何修改,而且其集成度相对较高,尺寸较大,可充足的能力和存储空间。然而,它的一个主要局限是测量结果不可重复。探头位置或角度稍有改变,就会产生不一致的振动剖面,从而难以进行的时间比较。维护技术人员首先需要弄清所观察到的振动偏移是由机器内部的实际变化所致,还是仅仅因为测量技术的变化所致。理想情况下,传感器应当结构紧凑并且充分集成,能够直接 性地嵌入目标设备内部,从而消除测量位置偏移问题,并且可以完全灵活地安排测量时间。
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