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热工实验室汉中-外校单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 16:42:01
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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。
烟雾传感器利用烟雾敏感元件受烟雾(主要是可燃颗粒)浓度影响阻值变化的原理向主机发送烟雾浓度相应的模拟信号。烟雾传感器主要有离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器和气敏式烟雾传感器。其中,离子探测器由不带电的粒子经电离后形成带电的粒子(离子),故称之为离子式烟雾探测器,适用于放性火灾的探测;光电式烟雾传感器的探测腔设置了光学传感器(发射光源和光电接收器),烟雾进入探测腔会阻挡光的发射而产生散射,光电接收器会接收到由于光的散射而产生变化的信号,继而产生电流信号的改变。
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。
烟雾传感器利用烟雾敏感元件受烟雾(主要是可燃颗粒)浓度影响阻值变化的原理向主机发送烟雾浓度相应的模拟信号。烟雾传感器主要有离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器和气敏式烟雾传感器。其中,离子探测器由不带电的粒子经电离后形成带电的粒子(离子),故称之为离子式烟雾探测器,适用于放性火灾的探测;光电式烟雾传感器的探测腔设置了光学传感器(发射光源和光电接收器),烟雾进入探测腔会阻挡光的发射而产生散射,光电接收器会接收到由于光的散射而产生变化的信号,继而产生电流信号的改变。
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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在传统的测试中,某些快速突发信号或启动脉冲信号,需要用高性能的示波器或录波仪进行抓取。示波器特点是捕捉信号能力强,但是记录时间有限,无法满足长时间记录需求。而录波仪价值较高,一般测试中又很少用到。所以很多用功率分析仪的客户就常常问我,能否用功率分析仪来实现,当然我会给你满意的。PA系列功率分析仪都具备波形回放和波形记录功能。波形回放是指在测试过程中可以随时将测试仪器暂停下来,通过波形回放来观察暂停前一段时间内的波形,具体操作如下:是正常记录波形的界面,如我想看在这个信号停止时的波形,那么可以如下操作:步去掉该测试信号,同时点击屏幕左上角“常规分析-波形”字样的区域,会出如的界面;第二步选择中的常规分析,会出现如的操作菜单;第三步,点击菜单中“测量”区域,使界面出现“测量”字样,此时仪器界面中的波形会停止刷新。
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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在传统的测试中,某些快速突发信号或启动脉冲信号,需要用高性能的示波器或录波仪进行抓取。示波器特点是捕捉信号能力强,但是记录时间有限,无法满足长时间记录需求。而录波仪价值较高,一般测试中又很少用到。所以很多用功率分析仪的客户就常常问我,能否用功率分析仪来实现,当然我会给你满意的。PA系列功率分析仪都具备波形回放和波形记录功能。波形回放是指在测试过程中可以随时将测试仪器暂停下来,通过波形回放来观察暂停前一段时间内的波形,具体操作如下:是正常记录波形的界面,如我想看在这个信号停止时的波形,那么可以如下操作:步去掉该测试信号,同时点击屏幕左上角“常规分析-波形”字样的区域,会出如的界面;第二步选择中的常规分析,会出现如的操作菜单;第三步,点击菜单中“测量”区域,使界面出现“测量”字样,此时仪器界面中的波形会停止刷新。
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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Pt100RTD概述Pt100RTD是一种铂质RTD传感器,可在很宽的温度范围内卓越的性能。铂是一种贵金属,作为常用的RTD材料具有的电阻率,能实现小尺寸的传感器。由铂制成的RTD传感器有时被称为铂电阻温度计或PRT。Pt100RTD在0℃时阻抗为100Ω,每1℃的温度变化大约会引起0.385Ω的电阻变化。当处于可用温度范围的极 ,电阻为18.51Ω )。
Pt100RTD概述Pt100RTD是一种铂质RTD传感器,可在很宽的温度范围内卓越的性能。铂是一种贵金属,作为常用的RTD材料具有的电阻率,能实现小尺寸的传感器。由铂制成的RTD传感器有时被称为铂电阻温度计或PRT。Pt100RTD在0℃时阻抗为100Ω,每1℃的温度变化大约会引起0.385Ω的电阻变化。当处于可用温度范围的极 ,电阻为18.51Ω )。
(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。
热工实验室汉中-外校单位一般有四种捕获方式,不同的捕获方式,适用于观察不同的信号。接下来,就示波器对采样点的方式,也就是示波器的捕获模式跟大家一个简要的介绍。标准捕获模式首先介绍的是标准捕获模式,在该模式下,示波器会对采集到的信号进行等间隔采样。标准捕获的工作模式也程度的保证了信号 原始的状态,对于大多数波形来说,使用该模式可产生的显示效果,以下是ZDS2系列示波器默认捕获模式。标准捕获模式峰值捕获模式接下来就是峰值捕获模式,看着名字就知道是什么意思了,就是采集一个采样间隔信号中的值和值。
热工实验室汉中-外校单位一般有四种捕获方式,不同的捕获方式,适用于观察不同的信号。接下来,就示波器对采样点的方式,也就是示波器的捕获模式跟大家一个简要的介绍。标准捕获模式首先介绍的是标准捕获模式,在该模式下,示波器会对采集到的信号进行等间隔采样。标准捕获的工作模式也程度的保证了信号 原始的状态,对于大多数波形来说,使用该模式可产生的显示效果,以下是ZDS2系列示波器默认捕获模式。标准捕获模式峰值捕获模式接下来就是峰值捕获模式,看着名字就知道是什么意思了,就是采集一个采样间隔信号中的值和值。