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仪器外校岳阳-电话
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 05:29:35
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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。
时序的一致性和稳定性分析,一直以来都是业界难题。在某产品测试过程中,工程师反馈偶尔会出现数据异常,经过系统性的分析,致远电子测试团队推测可能是ADC芯片的SPI通信总线的时序存在偶发异常,但由于异常出现概率很低,该如何对SPI通信总线偶发的时序问题进行呢?下文为你分析ZLG致远电子的时序一致性测试方案。搭建测试环境SPI总线测试点位于主机的主板底部,时钟频率大约为33MHz,属高频信号,所以对探头的端接方式比较讲究;为了方便测试,如所示,用短线将测试点引出,探头的地线也从前端自绕线引出,这样可以提高信号完整性,减少示波器采样对时序分析过程的影响。
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。
时序的一致性和稳定性分析,一直以来都是业界难题。在某产品测试过程中,工程师反馈偶尔会出现数据异常,经过系统性的分析,致远电子测试团队推测可能是ADC芯片的SPI通信总线的时序存在偶发异常,但由于异常出现概率很低,该如何对SPI通信总线偶发的时序问题进行呢?下文为你分析ZLG致远电子的时序一致性测试方案。搭建测试环境SPI总线测试点位于主机的主板底部,时钟频率大约为33MHz,属高频信号,所以对探头的端接方式比较讲究;为了方便测试,如所示,用短线将测试点引出,探头的地线也从前端自绕线引出,这样可以提高信号完整性,减少示波器采样对时序分析过程的影响。
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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尽量扩大测量动态范围1)通过计算平均值提高测量分辨率2)利用高分辨率采集提高测量分辨率3)使用交流耦合去除直流偏置4)使用示波器和探头限制带宽选择优化信号完整性的探测方法5)使用差分探头进行安全且的浮置测量6)不要选择耦合辐射功率的探测附件7)选择避示波器 灵敏设置的探头秘诀一:通过计算平均值提高测量分辨率在某些功率测量应用中,您需要测量大动态范围的值,同时还需要精细的分辨率,以测量参数的微小变化。
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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尽量扩大测量动态范围1)通过计算平均值提高测量分辨率2)利用高分辨率采集提高测量分辨率3)使用交流耦合去除直流偏置4)使用示波器和探头限制带宽选择优化信号完整性的探测方法5)使用差分探头进行安全且的浮置测量6)不要选择耦合辐射功率的探测附件7)选择避示波器 灵敏设置的探头秘诀一:通过计算平均值提高测量分辨率在某些功率测量应用中,您需要测量大动态范围的值,同时还需要精细的分辨率,以测量参数的微小变化。
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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滚动模式滚动模式的特点如下:连续采样,无采样间隔,边采样边显示,无触发设置,波形始终从右往左滚动显示。所示。优点:采样无死区,且实时显示,不会丢失数据。但应注意到,采样率过低也会导致采到的数据没有意义,所以选择深存储示波器是至关重要的,深存储波形不失真, 重建。缺点:波形无法稳定显示,没有触发的概念,不能自动识别低概率信号。小提示:为什么滚动模式下,波形是从右往左滚动显示的呢?因为YT模式定义的时间轴是左负右正(左侧为旧数据右侧为新数据),那么新采集的数据必然是从右侧增加,旧的数据则从左侧移出屏外,所以就形成了从右往左滚动显示。
滚动模式滚动模式的特点如下:连续采样,无采样间隔,边采样边显示,无触发设置,波形始终从右往左滚动显示。所示。优点:采样无死区,且实时显示,不会丢失数据。但应注意到,采样率过低也会导致采到的数据没有意义,所以选择深存储示波器是至关重要的,深存储波形不失真, 重建。缺点:波形无法稳定显示,没有触发的概念,不能自动识别低概率信号。小提示:为什么滚动模式下,波形是从右往左滚动显示的呢?因为YT模式定义的时间轴是左负右正(左侧为旧数据右侧为新数据),那么新采集的数据必然是从右侧增加,旧的数据则从左侧移出屏外,所以就形成了从右往左滚动显示。
(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。
仪器外校岳阳-电话有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。传感器的特性介绍静态特性:是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。
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