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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-28 17:52:59
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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。
的新型传感器之一:单芯片雷达片上系统(system-on-chip,SoC),其在汽车中的广泛采用大幅提高了销量,从而促进了价格的下降。这些精密的IC器件对汽车商而言至关重要,对其它应用也同样有很大的吸引力。在汽车应用领域,尽管IC器件将继续占据主导地位,设计人员也在探索一系列新用途可以提高安全性和便利性。谁能想到单芯片雷达呢?虽然现在多个商已经设计出多种形式的单芯片雷达。大多数 已经发出24GHz、76-81GHz、94GHz频段的芯片。
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。
的新型传感器之一:单芯片雷达片上系统(system-on-chip,SoC),其在汽车中的广泛采用大幅提高了销量,从而促进了价格的下降。这些精密的IC器件对汽车商而言至关重要,对其它应用也同样有很大的吸引力。在汽车应用领域,尽管IC器件将继续占据主导地位,设计人员也在探索一系列新用途可以提高安全性和便利性。谁能想到单芯片雷达呢?虽然现在多个商已经设计出多种形式的单芯片雷达。大多数 已经发出24GHz、76-81GHz、94GHz频段的芯片。
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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直接式胎压监测:直接式胎压监测又可分为外置式胎压监测和内置式胎压监测,内置式胎压监测直接将检测系统放置于轮胎内部,一般由电池供电,需要专业人员拆卸轮胎,而外置式胎压监测则是将检测系统在气门上,较方便,且电池也可轻松更换,但由于暴露在外部,寿命要比内置式监测系统短,且要经受更多的外部环境考验。无论是外置还是内置,其工作原理都是基本相同的:通过胎压传感芯片监测轮胎内部气压,并通过无线发射器将监测数据发送到汽车仪表盘或用户手机客户端,一旦发现轮胎内部气压异常,立刻发出告,及时避免意外事故的发生。
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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直接式胎压监测:直接式胎压监测又可分为外置式胎压监测和内置式胎压监测,内置式胎压监测直接将检测系统放置于轮胎内部,一般由电池供电,需要专业人员拆卸轮胎,而外置式胎压监测则是将检测系统在气门上,较方便,且电池也可轻松更换,但由于暴露在外部,寿命要比内置式监测系统短,且要经受更多的外部环境考验。无论是外置还是内置,其工作原理都是基本相同的:通过胎压传感芯片监测轮胎内部气压,并通过无线发射器将监测数据发送到汽车仪表盘或用户手机客户端,一旦发现轮胎内部气压异常,立刻发出告,及时避免意外事故的发生。
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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每个示波器探头都有其输入阻抗,这个阻抗是特性阻抗,不仅仅是电阻,还包含了电容和电感等。由于探头引入的额外负载,所以探头接入被测电路后,会从信号中汲取能量,实际上就会影响被测电路, 恶劣的后果就是电路本来是正常工作的,引入示波器探头后却不正常了,此时容易得出与事实相反的结论。因此我们在进行分析测量时必须考虑到探头的负载特性及测试电路的阻抗匹配。探头在×1档位时,信号直接进入示波器,这类探头在测试点处将其自身的电容(包括电缆的电容)与示波器的输入阻抗连在了一起,这就是探头的负载效应。
每个示波器探头都有其输入阻抗,这个阻抗是特性阻抗,不仅仅是电阻,还包含了电容和电感等。由于探头引入的额外负载,所以探头接入被测电路后,会从信号中汲取能量,实际上就会影响被测电路, 恶劣的后果就是电路本来是正常工作的,引入示波器探头后却不正常了,此时容易得出与事实相反的结论。因此我们在进行分析测量时必须考虑到探头的负载特性及测试电路的阻抗匹配。探头在×1档位时,信号直接进入示波器,这类探头在测试点处将其自身的电容(包括电缆的电容)与示波器的输入阻抗连在了一起,这就是探头的负载效应。
(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。
仪器外校西安-认证公司红外测温仪在塑料工业在塑料工业中,红外温度计被用来避免产品被玷污,测量动态物体和测量高温塑料。在制的薄膜喷出的过程中,温度测量来调整适应加热和冷却可以帮助保持塑料的张力的完整和它的厚度。在抛制的薄膜喷出的过程中,传感器帮助控制温度来保证产品的厚度和同一。在薄片压出时,传感器可以让操作员来调整熄灭的加热器和冷卷来保证产品的质量。红外测温仪在玻璃工业在玻璃工业中,要被加热到很高的温度。红外温度计用来监测熔炉中的温度。
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