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工程类实验室常德-检测单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-14 06:58:32
工程类实验室常德-检测单位工程类实验室常德-检测单位
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。
从上述原理可知,谐波源负载是否会对同一个电网上的电子设备造成干扰,主要取决于电子设备的电源线输入端电压谐波畸变的大小,以及电子设备供电电源的抗干扰能力。谐波源负载产生同样的谐波电流的情况下,与变压器之间的距离越远,则对应的电网阻抗越大,引起的电压畸变就越大,越容易对同一个电网上的电子设备形成干扰。而不同的电子设备抗畸变电压的能力也有优劣之分,在同一供电网络,某台电子设备会受干扰,并不意味着所有的电子设备在这个位置都会受干扰。
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。
从上述原理可知,谐波源负载是否会对同一个电网上的电子设备造成干扰,主要取决于电子设备的电源线输入端电压谐波畸变的大小,以及电子设备供电电源的抗干扰能力。谐波源负载产生同样的谐波电流的情况下,与变压器之间的距离越远,则对应的电网阻抗越大,引起的电压畸变就越大,越容易对同一个电网上的电子设备形成干扰。而不同的电子设备抗畸变电压的能力也有优劣之分,在同一供电网络,某台电子设备会受干扰,并不意味着所有的电子设备在这个位置都会受干扰。
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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因此可真正实现白天/黑夜24小时监控。具备真正的云雾穿透能力大气、云雾烟尘等会吸收可见光和近线,但是对于3~5微米(中波区)和8~14微米(长波区)的热线却是透明的,因此传统摄像机很难在云雾密布的环境下拍摄到清晰的图像,而热成像摄像却能有效穿透大气、云雾等环境拍摄出清晰的图像。目标热能分布温度场监测热成像摄像机能够显示物体温度场,将人眼不能直接看到的目标表面温度分布情况,变眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像,通过对温度场的监控可即时发现温度异常,预防由于温度异常引发的隐患,如火灾。
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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因此可真正实现白天/黑夜24小时监控。具备真正的云雾穿透能力大气、云雾烟尘等会吸收可见光和近线,但是对于3~5微米(中波区)和8~14微米(长波区)的热线却是透明的,因此传统摄像机很难在云雾密布的环境下拍摄到清晰的图像,而热成像摄像却能有效穿透大气、云雾等环境拍摄出清晰的图像。目标热能分布温度场监测热成像摄像机能够显示物体温度场,将人眼不能直接看到的目标表面温度分布情况,变眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像,通过对温度场的监控可即时发现温度异常,预防由于温度异常引发的隐患,如火灾。
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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现把这两个问题的和解决过程与读者一同分享。系统概述及问题描述现简略的介绍该系统,其简略框图如下:该系统由两个模块组成,前端模块可插拔,在插入后会传输信号给FPGA,信号经过前端接收,A/D采样后进入FPGA信号,然后FPGA把过的信号通过PCIe接口传送给工控机进行后及显示。工控机也会通过PCIe接口控制FPGA的工作状态。前端的模块是可插拔的。个问题是该机器在测试时,发现在换模块时会偶发的出现工控机与FPGA的通讯异常的现象,该现象出现的频率很低,测试组的同事反馈在测试时经常会有换模块的操作,但该现象基本上几天才出现一次,虽然该现象概率低,但是问题影响甚为重大,必须攻破。
现把这两个问题的和解决过程与读者一同分享。系统概述及问题描述现简略的介绍该系统,其简略框图如下:该系统由两个模块组成,前端模块可插拔,在插入后会传输信号给FPGA,信号经过前端接收,A/D采样后进入FPGA信号,然后FPGA把过的信号通过PCIe接口传送给工控机进行后及显示。工控机也会通过PCIe接口控制FPGA的工作状态。前端的模块是可插拔的。个问题是该机器在测试时,发现在换模块时会偶发的出现工控机与FPGA的通讯异常的现象,该现象出现的频率很低,测试组的同事反馈在测试时经常会有换模块的操作,但该现象基本上几天才出现一次,虽然该现象概率低,但是问题影响甚为重大,必须攻破。
(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。
工程类实验室常德-检测单位在电子技术应用领域,经常要对关电源、线性电源、UPS电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子设备进行测试,传统的测试方法中一般都采用电阻、滑动变阻器、电阻箱等充当测试负载,但这些负载不能满足我们对负载多样性的需求,如:恒定电流的负载,随意调节阻值的负载,恒定功率的负载,动态负载等,可编程电子负载才被设计发出来。根据负载所接电流类别,电子负载可以分为两大类:直流电子负载和交流电子负载。本文主要讨论直流电子负载。
工程类实验室常德-检测单位在电子技术应用领域,经常要对关电源、线性电源、UPS电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子设备进行测试,传统的测试方法中一般都采用电阻、滑动变阻器、电阻箱等充当测试负载,但这些负载不能满足我们对负载多样性的需求,如:恒定电流的负载,随意调节阻值的负载,恒定功率的负载,动态负载等,可编程电子负载才被设计发出来。根据负载所接电流类别,电子负载可以分为两大类:直流电子负载和交流电子负载。本文主要讨论直流电子负载。
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