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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 09:49:02
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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。
因为探测器口的位置及挡板的设置是固定的,而不同的反射分布直接表现为信号起伏。在普通的测量系统中,不同的正向发散角的LE同一LED不同的放置方向、同一方向不同位置等差异,即使光通量是一致,表现出来的测量值也表现出极大的差异性。根据客户的验证结果,普通LED测量系统LED的放置方向对光通量测量结果的影响往往超过50%(这一点尤其在国产设备上表现特别明显)。在测量不同LED不同发光角度时,由于在积分球内表面的分布差异使得直接反射的分布对探测器的影响也不同,从而直接影响到两者测量的准确性的差异。
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。
因为探测器口的位置及挡板的设置是固定的,而不同的反射分布直接表现为信号起伏。在普通的测量系统中,不同的正向发散角的LE同一LED不同的放置方向、同一方向不同位置等差异,即使光通量是一致,表现出来的测量值也表现出极大的差异性。根据客户的验证结果,普通LED测量系统LED的放置方向对光通量测量结果的影响往往超过50%(这一点尤其在国产设备上表现特别明显)。在测量不同LED不同发光角度时,由于在积分球内表面的分布差异使得直接反射的分布对探测器的影响也不同,从而直接影响到两者测量的准确性的差异。
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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电池包通常由不同节数的单体电芯串接而成,若电芯间的内阻差异很大,则也会严重影响整个电池包的放电能力。因此获取单体电芯的内阻值并进行系统的分析,也是电池的必测项目。电池内阻是决定电池耐充电及耐放电电流大小的关键,在锂电池PACK工艺生产流程中,对电芯进行检验的电池内阻测试仪一般功能简单,测量信息量少,检测精度不高,数据后期简单,缺少在线检测和检测高电压大容量电池和电池组的能力。2015年发布的《锂离子电池行业规范条件》中,对电池内阻的测量提出了新的要求:对于多芯电池组的组成电池,应具有路电压和内阻在线检测能力,检测精度分别为1mV和1mΩ。
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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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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随着电子技术的发展,器件的噪声系数越来越低,放大器的动态范围也越来越大,增益也大有提高,使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时,随着技术的不断提高,对电路系统又提出了更高的要求,这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声,在现代技术中,相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。相位噪声好坏对通讯系统有很大影响,尤其现代通讯系统中状态很多,频道又很密集,并且不断的变换,所以对相位噪声的要求也愈来愈高。
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(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。
测试仪表校正自贡-认证公司"选对一个人,幸福一辈子;选错一个人,痛苦一辈子。"对于长期监测使用的 ,也是如此。如同千人千面, 也千差万别,选对了,TA能保你"一世安稳";选不对,足够你闹心烦乱,甚至坏了大事。在选购 的时候,要根据 不同的使用目的和使用环境,确定 要具备哪些必要性能,通常以下几个方面尤为重要:高测量精度 需要满足客户要求的测量精度。厂家说明书上所记载的仪器测量精度,是在特定的稳定测试条件下的精度。
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