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无线电实验室广东-校验公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 16:39:42
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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。
将100nH的漏电感引入变压器的两根二次引线,并且将3μH的漏电与初级绕组串联时,将会发生什么。这些电感可在电流路径中建立寄生电感,其中包括变压器内部的漏电感以及PCB和其他元件中的电感。当初始场效应晶体管(FET)关断时,初始漏电感仍然有电流流动,而次级漏电感启初始条件为0A的1-D周期。变压器磁芯上出现基座电压,所有绕组共用。该基座电压使初级漏电中的电流斜降至0A,并使次级漏电电流斜升以将电流传输到负载。
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。
将100nH的漏电感引入变压器的两根二次引线,并且将3μH的漏电与初级绕组串联时,将会发生什么。这些电感可在电流路径中建立寄生电感,其中包括变压器内部的漏电感以及PCB和其他元件中的电感。当初始场效应晶体管(FET)关断时,初始漏电感仍然有电流流动,而次级漏电感启初始条件为0A的1-D周期。变压器磁芯上出现基座电压,所有绕组共用。该基座电压使初级漏电中的电流斜降至0A,并使次级漏电电流斜升以将电流传输到负载。
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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数字部分包括数字上/下变频,其NCO也可跨IC独立编程。PeterDelos的文章《宽带射频接收器架构的选项》对数字下变频进行了进一步的描述。接下来,我们将展示一种方法,可以用于在多个收发器上强制杂散去相关。首先,通过编程板载锁相环(PLL)偏移LO的频率。然后,设置NCO的频率,以数字化补偿施加的LO频率偏移。通过调整收发器IC内部的两个特性,进出收发器的数字数据不必在频率上偏移,整个频率转换和寄生去相关功能都内置在收发器IC中。
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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数字部分包括数字上/下变频,其NCO也可跨IC独立编程。PeterDelos的文章《宽带射频接收器架构的选项》对数字下变频进行了进一步的描述。接下来,我们将展示一种方法,可以用于在多个收发器上强制杂散去相关。首先,通过编程板载锁相环(PLL)偏移LO的频率。然后,设置NCO的频率,以数字化补偿施加的LO频率偏移。通过调整收发器IC内部的两个特性,进出收发器的数字数据不必在频率上偏移,整个频率转换和寄生去相关功能都内置在收发器IC中。
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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实际的电路设计中,由于晶体管的关以及实际互连线的特性等原因导致电源在一定范围内波动。当实际供电值高于波动上 ,就会引起芯片工作的可靠性问题;当实际供电值低于下 会导致芯片的工作性能降低甚至不能工作;当电压波动幅度较大时,可能会直接影响相关电路的信号质量。基于上述这些问题,随着单板高速高密度的发展,电源完整性已经成为制约设计的一个重要因素。在硬件设计和调测过程中,必须首先保证电源电路高质量工作。
实际的电路设计中,由于晶体管的关以及实际互连线的特性等原因导致电源在一定范围内波动。当实际供电值高于波动上 ,就会引起芯片工作的可靠性问题;当实际供电值低于下 会导致芯片的工作性能降低甚至不能工作;当电压波动幅度较大时,可能会直接影响相关电路的信号质量。基于上述这些问题,随着单板高速高密度的发展,电源完整性已经成为制约设计的一个重要因素。在硬件设计和调测过程中,必须首先保证电源电路高质量工作。
(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。
无线电实验室广东-校验公司值得注意的还有新近崛起,由Dialog与Energous合作推动的无线电充电技术WattUp。以下就让我们来进一步了解这些无线充电技术。利用磁场传电磁感应磁共振双模化首先,磁感应技术可说是较早获得采用的无线充电技术。此技术以磁感应进行无线方式传输电能,主要是通过两个线圈之间产生的电感耦合进行。发送线圈内的交流电形成震荡磁场,处于该磁场感应范围内的接收线圈发生电磁感应,产生感应电流。然而,由于自感、补偿架构的不同,以及不同线圈搭配产生的不同互感,任何充电线圈之间都不大可能拥有相同的属性,因此两块不同厂家的充电线圈(chargingpad)设备之间要需要有良好适配。
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