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测试仪表校正长沙-CNAS检测机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 04:48:21
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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。
误差是测量值与标准值(真实值)之差;相对误差是误差与标准值(真实值)的比值。前面所说的读数精度就是用相对误差来表示,而满量程精度就是用误差来表示的。相对误差能直观地表示测量的质量,而误差则不如相对误差来的直观。电测量仪器仪表精度指标的另外一种表达方式就是准确度等级。电测量仪器仪表在规定条件下工作时,误差的值与仪表量程的比值就叫仪表的准确度等级,比如某电流互感器的准确度等级如所示。
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。
误差是测量值与标准值(真实值)之差;相对误差是误差与标准值(真实值)的比值。前面所说的读数精度就是用相对误差来表示,而满量程精度就是用误差来表示的。相对误差能直观地表示测量的质量,而误差则不如相对误差来的直观。电测量仪器仪表精度指标的另外一种表达方式就是准确度等级。电测量仪器仪表在规定条件下工作时,误差的值与仪表量程的比值就叫仪表的准确度等级,比如某电流互感器的准确度等级如所示。
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。
测试仪表校正长沙-CNAS检测机构
数字通信始快速发展,射频功率测量的重点也始有些变化。因为数字调制信号(如下图)的包络无规律可循,其和电平会随机变化,而且变化量很大。为了描述这类信号的特征,引入了一些新的描述方法,如领道功率、突发功率、通道功率等。很多传统的功率计已经无法满足数字信号功率的测量要求,一部分功率测量的任务已经始由频谱分析仪来完成。下面我们介绍常见的几种射频功率测量方法,在此之前我们还需要明确一件事——在频域测试测量中,为什么习惯以功率来描述信号强度,而不是像时域测试测量中常用的电压和电流?那是因为在射频电路中,由于传输线上存在驻波,电压和电流失去了性,所以射频信号的大小一般用功率来表示,通用的功率单位为W、mW、dBm。
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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数字通信始快速发展,射频功率测量的重点也始有些变化。因为数字调制信号(如下图)的包络无规律可循,其和电平会随机变化,而且变化量很大。为了描述这类信号的特征,引入了一些新的描述方法,如领道功率、突发功率、通道功率等。很多传统的功率计已经无法满足数字信号功率的测量要求,一部分功率测量的任务已经始由频谱分析仪来完成。下面我们介绍常见的几种射频功率测量方法,在此之前我们还需要明确一件事——在频域测试测量中,为什么习惯以功率来描述信号强度,而不是像时域测试测量中常用的电压和电流?那是因为在射频电路中,由于传输线上存在驻波,电压和电流失去了性,所以射频信号的大小一般用功率来表示,通用的功率单位为W、mW、dBm。
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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Bonny说:“我非常了解热成像技术。与此同时,作为灭蜂人的经验告诉我,拆除蜂窝时,我们感觉到蜂窝里散发出一定的热量。于是,我想如果这些马蜂窝是暖和的,那就一定能用热成像仪发现它们。”传统方法耗时耗力虽然昆虫是冷血动物的,但它们确实会产生热量。作为具有社会性特征的昆虫,它们常常会聚集在一起,将它们的热量结合起来,使发育中的幼虫保持温暖。通过热像仪可以清楚地看到这种热现象,所以专业人员可以找到屋顶区域、拱腹或墙洞里的蜂窝。
Bonny说:“我非常了解热成像技术。与此同时,作为灭蜂人的经验告诉我,拆除蜂窝时,我们感觉到蜂窝里散发出一定的热量。于是,我想如果这些马蜂窝是暖和的,那就一定能用热成像仪发现它们。”传统方法耗时耗力虽然昆虫是冷血动物的,但它们确实会产生热量。作为具有社会性特征的昆虫,它们常常会聚集在一起,将它们的热量结合起来,使发育中的幼虫保持温暖。通过热像仪可以清楚地看到这种热现象,所以专业人员可以找到屋顶区域、拱腹或墙洞里的蜂窝。
(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。
测试仪表校正长沙-CNAS检测机构MSOP-8封装线性稳压器的温度上升使得结温高于125℃的标准集成电路(IC)结温,而根据45°C/WR?JA,LMZM2361的结温为9°C。即使将R?JA乘以系数5,得到的Tj值仍然低于该结温。从这个例子可以看出,很明显从热能角度来看,线性稳压器并非可行的方案。采用关方案进行权衡(即使是采用LMZM2361等模块)意味着必须要考虑输出纹波。如所示,标准LMZM2361设计3.3V输时的输出纹波峰峰值约为3mV。
测试仪表校正长沙-CNAS检测机构MSOP-8封装线性稳压器的温度上升使得结温高于125℃的标准集成电路(IC)结温,而根据45°C/WR?JA,LMZM2361的结温为9°C。即使将R?JA乘以系数5,得到的Tj值仍然低于该结温。从这个例子可以看出,很明显从热能角度来看,线性稳压器并非可行的方案。采用关方案进行权衡(即使是采用LMZM2361等模块)意味着必须要考虑输出纹波。如所示,标准LMZM2361设计3.3V输时的输出纹波峰峰值约为3mV。