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计量器具校正陕西-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 05:51:16
计量器具校正陕西-CNAS认证机构计量器具校正陕西-CNAS认证机构
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。
带宽决定了数字示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,数字示波器对信号的准确显示能力下降。实际测试中我们会发现,当被测信号的频率与数字示波器带宽相近时,数字示波器将无法分辨信号的高频变化,显示信号出现失真。:频率为100MHz、电压幅度为1V的信号用带宽为100MHz的数字示波器测试,其显示的电压只有0.7V左右。为同一阶跃信号用带宽分别为4GHz、1.5GHz和300MHz的数字示波器测量所得的结果。
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。
带宽决定了数字示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,数字示波器对信号的准确显示能力下降。实际测试中我们会发现,当被测信号的频率与数字示波器带宽相近时,数字示波器将无法分辨信号的高频变化,显示信号出现失真。:频率为100MHz、电压幅度为1V的信号用带宽为100MHz的数字示波器测试,其显示的电压只有0.7V左右。为同一阶跃信号用带宽分别为4GHz、1.5GHz和300MHz的数字示波器测量所得的结果。
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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在排水负荷高时,提高水泵电机的输出功率,实现满载输出;在晚上等排水负荷小的时候,通过变频器降低水泵电机的转速,减少水泵的输出功率,从而达到节能的目的。变频电机、无刷电机虽然通过可对电机的控制实现了更好的节能性,但也引入了一个新的设备——电机驱动器(变频器)。由于电机驱动器也是存在效率损耗的,所以我们在评估电机性能时也不能只关注电机,要把驱动器和电机视作一个综合系统来评估了。电机与驱动器同步测试的重要性传统电机测试中,电机的效率并不是衡定不变的,而是随着转速(负载)的不同而变化。
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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在排水负荷高时,提高水泵电机的输出功率,实现满载输出;在晚上等排水负荷小的时候,通过变频器降低水泵电机的转速,减少水泵的输出功率,从而达到节能的目的。变频电机、无刷电机虽然通过可对电机的控制实现了更好的节能性,但也引入了一个新的设备——电机驱动器(变频器)。由于电机驱动器也是存在效率损耗的,所以我们在评估电机性能时也不能只关注电机,要把驱动器和电机视作一个综合系统来评估了。电机与驱动器同步测试的重要性传统电机测试中,电机的效率并不是衡定不变的,而是随着转速(负载)的不同而变化。
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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从安全方面考虑,三个机柜都必须接大地,强电线路与信号线分避免干扰这些都是要遵循的基本原则。实际机柜间位置较远,接地对于高频干扰改善不多,只作为安全措施。解决这种问题一般考虑是从干扰源、传播路径、敏感设备三方面着手。驱动器和PA是成型的设备,不便于改动,考虑从传播路径入手,使用多芯屏蔽电缆连接扭矩传感器到测控柜,传感器端屏蔽层连接到传感器外壳,也与电机连通,另一侧屏蔽层接到测控柜机壳。 初的时候屏蔽层通过一根较长的线连接到测控柜,发现并没有改善, 使用铜片将整根线压到机柜,干扰得到很大衰减。
从安全方面考虑,三个机柜都必须接大地,强电线路与信号线分避免干扰这些都是要遵循的基本原则。实际机柜间位置较远,接地对于高频干扰改善不多,只作为安全措施。解决这种问题一般考虑是从干扰源、传播路径、敏感设备三方面着手。驱动器和PA是成型的设备,不便于改动,考虑从传播路径入手,使用多芯屏蔽电缆连接扭矩传感器到测控柜,传感器端屏蔽层连接到传感器外壳,也与电机连通,另一侧屏蔽层接到测控柜机壳。 初的时候屏蔽层通过一根较长的线连接到测控柜,发现并没有改善, 使用铜片将整根线压到机柜,干扰得到很大衰减。
(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。
计量器具校正陕西-CNAS认证机构但为了满足低电压作业的市场要求,有愈来愈电子产品厂商纷纷将产品的工作电压调低,而长时间运作的供电系统,也必须顺应这个潮流。许多这方面的供电系统,已经采用3.3V的低电压,相信在不久的将来,这类低压供电系统也会越趋普及,甚至还有可能将供电电压降至2.5V或以下。不过,由于整个系统所需的供电量持续上升,使得负载电流很容易就会产生不跌反升的现象。加上低压降稳压器的效率极低,所产生的负载电流越高,功率消耗也就越大,使得低压降稳压器在市场中越来越不受到欢迎。
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