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轻工实验室德阳-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 20:56:10
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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。
总体来说,我们 近在这个领域上没有接触更多的需求。虽然许多客户希望设备尽可能的小,但是他们 关心的还是性能和价格,尺寸往往在优先级列表中比较低。我们看到这三个方面是大型关组中的一个问题,在大型关的作用下人们想要分组切换更大数量的线缆,举例:一个1*16的关一次切换250个线缆,在 终用户想要交叉连接数百个输入和数百个输出时使用的高密度通信矩阵,以及大电流关。
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。
总体来说,我们 近在这个领域上没有接触更多的需求。虽然许多客户希望设备尽可能的小,但是他们 关心的还是性能和价格,尺寸往往在优先级列表中比较低。我们看到这三个方面是大型关组中的一个问题,在大型关的作用下人们想要分组切换更大数量的线缆,举例:一个1*16的关一次切换250个线缆,在 终用户想要交叉连接数百个输入和数百个输出时使用的高密度通信矩阵,以及大电流关。
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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在排水负荷高时,提高水泵电机的输出功率,实现满载输出;在晚上等排水负荷小的时候,通过变频器降低水泵电机的转速,减少水泵的输出功率,从而达到节能的目的。变频电机、无刷电机虽然通过可对电机的控制实现了更好的节能性,但也引入了一个新的设备——电机驱动器(变频器)。由于电机驱动器也是存在效率损耗的,所以我们在评估电机性能时也不能只关注电机,要把驱动器和电机视作一个综合系统来评估了。电机与驱动器同步测试的重要性传统电机测试中,电机的效率并不是衡定不变的,而是随着转速(负载)的不同而变化。
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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在排水负荷高时,提高水泵电机的输出功率,实现满载输出;在晚上等排水负荷小的时候,通过变频器降低水泵电机的转速,减少水泵的输出功率,从而达到节能的目的。变频电机、无刷电机虽然通过可对电机的控制实现了更好的节能性,但也引入了一个新的设备——电机驱动器(变频器)。由于电机驱动器也是存在效率损耗的,所以我们在评估电机性能时也不能只关注电机,要把驱动器和电机视作一个综合系统来评估了。电机与驱动器同步测试的重要性传统电机测试中,电机的效率并不是衡定不变的,而是随着转速(负载)的不同而变化。
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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世界半导体工业界预测,这种进步至少仍将持续10到15年。面对现有的晶体管模式及技术已经临近极限,借助芯片设计人员巨大的创造才能,使一个个看似不可逾越的难关化险为夷,硅晶体管继续着小型化的步伐。近期美国科学家的科技成果显示,将10纳米长的图案压印在硅片上的时间为四百万分之一秒,把硅片上晶体管的密度提高了100倍,同时也大大提高了线生产的速度。这一成果将使电子产品继续微小化,使摩尔定律继续适用。
世界半导体工业界预测,这种进步至少仍将持续10到15年。面对现有的晶体管模式及技术已经临近极限,借助芯片设计人员巨大的创造才能,使一个个看似不可逾越的难关化险为夷,硅晶体管继续着小型化的步伐。近期美国科学家的科技成果显示,将10纳米长的图案压印在硅片上的时间为四百万分之一秒,把硅片上晶体管的密度提高了100倍,同时也大大提高了线生产的速度。这一成果将使电子产品继续微小化,使摩尔定律继续适用。
(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。
轻工实验室德阳-CNAS认证机构修订主要解决了物理层。涉及到的PHY接口包括电气接口和网络,它们也称为媒体依赖型接口。汽车独有PHY规范的一个关键因素是MDI信令,它既可以解决电磁干扰(EMI)/电磁兼容性(EMC)问题,也支持在网络中使用非屏蔽的单双绞线电缆。这减少了接线的重量和成本,这对于汽车是重要的因素。减轻重量和降低成本并非联网汽车的优势。以太网有助于形成网络,从而实现其他共享总线拓扑结构(控制器局域网,本地互联网络,FlexRay和面向媒体的系统传输)所不具备的更高带宽和更高数据速率。
轻工实验室德阳-CNAS认证机构修订主要解决了物理层。涉及到的PHY接口包括电气接口和网络,它们也称为媒体依赖型接口。汽车独有PHY规范的一个关键因素是MDI信令,它既可以解决电磁干扰(EMI)/电磁兼容性(EMC)问题,也支持在网络中使用非屏蔽的单双绞线电缆。这减少了接线的重量和成本,这对于汽车是重要的因素。减轻重量和降低成本并非联网汽车的优势。以太网有助于形成网络,从而实现其他共享总线拓扑结构(控制器局域网,本地互联网络,FlexRay和面向媒体的系统传输)所不具备的更高带宽和更高数据速率。