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轻工实验室乐山-CNAS检测公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 06:09:24
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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。
即便如此,在输入时信噪比(SNR)也会受影响。在这些应用中,可编程增益仪表放大器(PGIA)是适合前端的解决方案,可适应各种传感器接口的灵敏度,同时优化SNR。集成PGIA可实现良好的直流和交流规格。本文讨论各种集成PGIA及其优势。文中还会讨论相关限制,以及为满足特定要求而构建分立PGIA时应遵循的指导原则。集成PGIAADI公司的产品系列中有许多集成PGIA。集成PGIA具有设计时间更短、尺寸更小的优势。
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。
即便如此,在输入时信噪比(SNR)也会受影响。在这些应用中,可编程增益仪表放大器(PGIA)是适合前端的解决方案,可适应各种传感器接口的灵敏度,同时优化SNR。集成PGIA可实现良好的直流和交流规格。本文讨论各种集成PGIA及其优势。文中还会讨论相关限制,以及为满足特定要求而构建分立PGIA时应遵循的指导原则。集成PGIAADI公司的产品系列中有许多集成PGIA。集成PGIA具有设计时间更短、尺寸更小的优势。
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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当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。
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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当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。
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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在太阳能光伏并网的设计当中,逆变器的作用至关重要。逆变器能够将太阳光能转化为直流电能,再经过逆变形成适用于各类设备的单相交流电能。逆变器分类基于目前不同的用途,可将逆变器可分为两种,一种是独立型电源,另一种是并网用电源。而根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。新构架出现的背景而目前市场上用到光伏系统里 多的是集中式逆变器,所谓集中式逆变器,就是将一个太阳能光伏电池串联后,达到一个高压直流,在通过逆变器转换为交流。
在太阳能光伏并网的设计当中,逆变器的作用至关重要。逆变器能够将太阳光能转化为直流电能,再经过逆变形成适用于各类设备的单相交流电能。逆变器分类基于目前不同的用途,可将逆变器可分为两种,一种是独立型电源,另一种是并网用电源。而根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。新构架出现的背景而目前市场上用到光伏系统里 多的是集中式逆变器,所谓集中式逆变器,就是将一个太阳能光伏电池串联后,达到一个高压直流,在通过逆变器转换为交流。
(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。
轻工实验室乐山-CNAS检测公司一种应用在电能表中RTC模块的补偿校准方法,包括:根据测量的RTC模块的晶体温度获取时钟校准所需的补偿参数;根据所述补偿参数和RTC模块的补偿单位计算补偿校准值和补偿余数;根据所述补偿校准值和所述补偿余数对RTC模块的时钟频率进行校准。优选地,在个补偿周期中,所述根据所述补偿校准值和所述补偿余数对RTC模块的时钟频率进行校准,具体包括:按照所述补偿校准值对所述RTC模块的时钟频率进行校准,并存储所述补偿余数。
轻工实验室乐山-CNAS检测公司一种应用在电能表中RTC模块的补偿校准方法,包括:根据测量的RTC模块的晶体温度获取时钟校准所需的补偿参数;根据所述补偿参数和RTC模块的补偿单位计算补偿校准值和补偿余数;根据所述补偿校准值和所述补偿余数对RTC模块的时钟频率进行校准。优选地,在个补偿周期中,所述根据所述补偿校准值和所述补偿余数对RTC模块的时钟频率进行校准,具体包括:按照所述补偿校准值对所述RTC模块的时钟频率进行校准,并存储所述补偿余数。
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