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轻工实验室恩施-校验公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 16:21:09
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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。
数字示波器的一个捕获周期连续多个捕获周期内,死区时间越长,相对的有效捕获时间就越短,一旦示波器的波形捕获率过低,这样就有可能导致异常信号出现在死区时间内而被漏掉。由此可见示波器的波形捕获率对于能否捕捉低概率的异常信号是很关键的,信号里面随机的异常信号及偶发信号往往是无法被预测的,波形捕获率越高,越有利于捕获低概率的信号!那么,我们如何验证那些示波器厂家所标称的几十万甚至上百万的波形捕获率的真呢?测量示波器的波形捕获率并不难,大多数示波器都会一个触发输出信号,通常用于使其他仪器与示波器的触发同步,我们可以通过频率计以及其他示波器来测量这个触发信号的平均频率,进而测量出待测示波器的波形捕获率。
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。
数字示波器的一个捕获周期连续多个捕获周期内,死区时间越长,相对的有效捕获时间就越短,一旦示波器的波形捕获率过低,这样就有可能导致异常信号出现在死区时间内而被漏掉。由此可见示波器的波形捕获率对于能否捕捉低概率的异常信号是很关键的,信号里面随机的异常信号及偶发信号往往是无法被预测的,波形捕获率越高,越有利于捕获低概率的信号!那么,我们如何验证那些示波器厂家所标称的几十万甚至上百万的波形捕获率的真呢?测量示波器的波形捕获率并不难,大多数示波器都会一个触发输出信号,通常用于使其他仪器与示波器的触发同步,我们可以通过频率计以及其他示波器来测量这个触发信号的平均频率,进而测量出待测示波器的波形捕获率。
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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一般来说,直流电源具有CV/CC两种工作模式,分别对应内部两个环路(CV控制环和CC控制环)。当今市场上的大多数电源器均采用电压优先模式设计,不能电流环控制优先模式;事实上这种情况非常普遍,大多数工程师甚至从来没有意识到还有优先模式存在,他们只是期望自己的电源能够正常电压电流和功率输出。但随着电子测试需求的变革,这种方式的局限性也体现出来,CV控制环优先的情况下,虽然一定程度上可以加快电压的上升速度,但不能够适用于对电流过冲测试要求严苛的场合。
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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一般来说,直流电源具有CV/CC两种工作模式,分别对应内部两个环路(CV控制环和CC控制环)。当今市场上的大多数电源器均采用电压优先模式设计,不能电流环控制优先模式;事实上这种情况非常普遍,大多数工程师甚至从来没有意识到还有优先模式存在,他们只是期望自己的电源能够正常电压电流和功率输出。但随着电子测试需求的变革,这种方式的局限性也体现出来,CV控制环优先的情况下,虽然一定程度上可以加快电压的上升速度,但不能够适用于对电流过冲测试要求严苛的场合。
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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测量电阻时,在选择了适当倍率档后,将两表笔相碰使指针指在零位,如指针偏离零位,应调节“调零”旋钮,使指针归零,以保证测量结果准确。如不能调零或数显表发出低电压报,应及时检查。在测量某电路电阻时,必须切断被测电路的电源,不得带电测量。使用万用表进行测量时,要注意人身和仪表设备的安全,测试中不得用手触摸表笔的金属部份,不允许带电切换档位关,以确保测量准确,避免发生触电和烧毁仪表等事故。如何用万用表检测照明线路漏电故障照明线路一旦出现漏电现象,不但浪费电能,而且还可能引起触电事故。
测量电阻时,在选择了适当倍率档后,将两表笔相碰使指针指在零位,如指针偏离零位,应调节“调零”旋钮,使指针归零,以保证测量结果准确。如不能调零或数显表发出低电压报,应及时检查。在测量某电路电阻时,必须切断被测电路的电源,不得带电测量。使用万用表进行测量时,要注意人身和仪表设备的安全,测试中不得用手触摸表笔的金属部份,不允许带电切换档位关,以确保测量准确,避免发生触电和烧毁仪表等事故。如何用万用表检测照明线路漏电故障照明线路一旦出现漏电现象,不但浪费电能,而且还可能引起触电事故。
(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。
轻工实验室恩施-校验公司智能手环、手机、平板等设备同样将待机时间作为一项重要指标,小米手环2就提出充电一次满足2天持续使用的口号,而其中内置的是一个仅有7mAh的锂聚合物电池。但在电池供电条件下的待机测试中若使用真实电池作为电源,一方面测试结果受到电池产品质量波动的影响,另一方面也增加了测试的工作量。IT64系列可编程直流电源在电池测试方 备强大的功能,包括电池充电、电池放电、电池模拟三种模式。用户可用IT64系列可编程直流电源替代电池,为智能设备供电,通过电池模拟功能来模拟电池的输出特性,测试待测物的待机能力,或者测试充电器的充电能力。
轻工实验室恩施-校验公司智能手环、手机、平板等设备同样将待机时间作为一项重要指标,小米手环2就提出充电一次满足2天持续使用的口号,而其中内置的是一个仅有7mAh的锂聚合物电池。但在电池供电条件下的待机测试中若使用真实电池作为电源,一方面测试结果受到电池产品质量波动的影响,另一方面也增加了测试的工作量。IT64系列可编程直流电源在电池测试方 备强大的功能,包括电池充电、电池放电、电池模拟三种模式。用户可用IT64系列可编程直流电源替代电池,为智能设备供电,通过电池模拟功能来模拟电池的输出特性,测试待测物的待机能力,或者测试充电器的充电能力。