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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 12:14:46
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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。
所以,非制冷红外焦平面探测器是CMOS-MEMS单体集成的大阵列器件。非晶硅红外探测器结构应用领域非制冷红外探测器在事和商用领域具有非常广泛的应用:事领域事领域应用包括武器热观瞄(TWS)、便携式视觉增强、车载视觉增强(DVE)、远程武器站(RWS)、无人机(U)、无人驾驶地面车辆、观察指挥车、火控和制导等,如所示。非制冷红外探测器在事领域的主要应用热像测温领域热像测温用于预防性检测,对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域,可以预防重大停机以及事故的发生。
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。
所以,非制冷红外焦平面探测器是CMOS-MEMS单体集成的大阵列器件。非晶硅红外探测器结构应用领域非制冷红外探测器在事和商用领域具有非常广泛的应用:事领域事领域应用包括武器热观瞄(TWS)、便携式视觉增强、车载视觉增强(DVE)、远程武器站(RWS)、无人机(U)、无人驾驶地面车辆、观察指挥车、火控和制导等,如所示。非制冷红外探测器在事领域的主要应用热像测温领域热像测温用于预防性检测,对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域,可以预防重大停机以及事故的发生。
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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如果阻抗是无穷大,桥路就是断的,说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。零点的检测,用万用表的电压档,检测在没有施加压力的条件下,传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压,如果超出了传感器的技术指标,就说明传感器的零点偏差超范围。加压检测,检单的方法是:给传感器供电,用嘴压力传感器的导气孔,用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。如果压力传感器的相对灵敏度很大,这个变化量会明显。如果丝毫没有变化,就需要改用气压源施加压力。
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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如果阻抗是无穷大,桥路就是断的,说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。零点的检测,用万用表的电压档,检测在没有施加压力的条件下,传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压,如果超出了传感器的技术指标,就说明传感器的零点偏差超范围。加压检测,检单的方法是:给传感器供电,用嘴压力传感器的导气孔,用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。如果压力传感器的相对灵敏度很大,这个变化量会明显。如果丝毫没有变化,就需要改用气压源施加压力。
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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它通过对门锁钥匙的 、分级授权、智能卡的不同权限组合等功能来实现对酒店工作人员、客人进出酒店各客房的权限管理,以确保酒店人员和财产的安全与方便的管理。案例细节无线智能门锁拥有旧式联网门锁的所有优点,省去了联网门锁布线的麻烦,大大降低了组建大型酒店、大型公智能门锁监控网络的施工难度。门锁部分不需要繁琐的布线工程,门锁通过无线方式连接网关基站即可实现总台与门锁之间的无线数据传输和控制。拓扑结构由于智能无线门锁对功耗具有极高的要求,ZM516x系列ZigBee模块专门针对低功耗组网方面进行了特殊的机制,已成功应用于大型酒店和公大楼的无线智能门锁上。
它通过对门锁钥匙的 、分级授权、智能卡的不同权限组合等功能来实现对酒店工作人员、客人进出酒店各客房的权限管理,以确保酒店人员和财产的安全与方便的管理。案例细节无线智能门锁拥有旧式联网门锁的所有优点,省去了联网门锁布线的麻烦,大大降低了组建大型酒店、大型公智能门锁监控网络的施工难度。门锁部分不需要繁琐的布线工程,门锁通过无线方式连接网关基站即可实现总台与门锁之间的无线数据传输和控制。拓扑结构由于智能无线门锁对功耗具有极高的要求,ZM516x系列ZigBee模块专门针对低功耗组网方面进行了特殊的机制,已成功应用于大型酒店和公大楼的无线智能门锁上。
(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 模块的降额曲线如所示,降额曲线会随着输入与输出电压的变化而发生微小的变化,因此必须查看特定设计相对应的曲线。一般来说,随着输出电压的增大,降额情况会变得稍差一些,因为总输出功率和总功率损耗也会增大。这一点可通过效率得到平衡,因为效率会随着输出电压的增大而提高,同时有助于降低功率损耗。 ,降额曲线基于一个特定的印刷电路板(PCB),而此电路板通常是功率模块的评估模块(EVM)。
测 模块的降额曲线如所示,降额曲线会随着输入与输出电压的变化而发生微小的变化,因此必须查看特定设计相对应的曲线。一般来说,随着输出电压的增大,降额情况会变得稍差一些,因为总输出功率和总功率损耗也会增大。这一点可通过效率得到平衡,因为效率会随着输出电压的增大而提高,同时有助于降低功率损耗。 ,降额曲线基于一个特定的印刷电路板(PCB),而此电路板通常是功率模块的评估模块(EVM)。
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