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测试仪表校准湖州-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 22:25:07
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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。
微型传感器不仅仅指传感器的体积小、质量轻。就单一的传感器而言,微传感器是指尺寸微小的传感器,如敏感元件的尺寸从微米级到毫米级、甚至达到纳米级,主要采用精密、微电子以及微机电系统技术,实现传感器尺寸的缩小;就集成的传感器而言,微传感器是指将微小的敏感元件、信号器、数据装置封装在一块芯片上而形成的集成传感器;就传感器系统而言,微传感器是指传感系统中不但包括微传感器,还包括微执行器,可以独立工作,甚至由多个微传感器组成传感器网络,或者可实现异地联网。
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。
微型传感器不仅仅指传感器的体积小、质量轻。就单一的传感器而言,微传感器是指尺寸微小的传感器,如敏感元件的尺寸从微米级到毫米级、甚至达到纳米级,主要采用精密、微电子以及微机电系统技术,实现传感器尺寸的缩小;就集成的传感器而言,微传感器是指将微小的敏感元件、信号器、数据装置封装在一块芯片上而形成的集成传感器;就传感器系统而言,微传感器是指传感系统中不但包括微传感器,还包括微执行器,可以独立工作,甚至由多个微传感器组成传感器网络,或者可实现异地联网。
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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作为一种全新的基于示波器的频谱分析方法,SpectrumView 实现了信号的时域和频域并行。对于要求高频率分辨率的应用场合,传统的FFT方式需要增大水平时基才可以实现,这不仅降低了测量速度,而且也无法观测时域波形的细节。SpectrumView支持时频域的独立设置,即使在很小的水平时基设置下,依然可以获得很高的频率分辨率,不仅可以观测波形细节,同时具有较高的频谱刷新率。测试了一个100MHz的CW信号,捕获了4个周期的时域波形。
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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作为一种全新的基于示波器的频谱分析方法,SpectrumView 实现了信号的时域和频域并行。对于要求高频率分辨率的应用场合,传统的FFT方式需要增大水平时基才可以实现,这不仅降低了测量速度,而且也无法观测时域波形的细节。SpectrumView支持时频域的独立设置,即使在很小的水平时基设置下,依然可以获得很高的频率分辨率,不仅可以观测波形细节,同时具有较高的频谱刷新率。测试了一个100MHz的CW信号,捕获了4个周期的时域波形。
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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在CAN应用中,有时会出现我们料想不到的问题,此时,为了准确的排查问题,我们需要通过测量CAN总线网络阻抗来确定是否满足CAN规范。本文将阐述测量CAN总线网络阻抗的原理以及具体方法。什么是阻抗?阻抗是指电路中的电子器件对通过它的特定频率的交流电流的阻碍作用。在数学上用矢量平面上的复数表示,即Z=R+jX,如所示,Z表示阻抗,实部R称为电阻,虚部X称为电抗。而电抗为容抗和感抗的总称,电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗。
在CAN应用中,有时会出现我们料想不到的问题,此时,为了准确的排查问题,我们需要通过测量CAN总线网络阻抗来确定是否满足CAN规范。本文将阐述测量CAN总线网络阻抗的原理以及具体方法。什么是阻抗?阻抗是指电路中的电子器件对通过它的特定频率的交流电流的阻碍作用。在数学上用矢量平面上的复数表示,即Z=R+jX,如所示,Z表示阻抗,实部R称为电阻,虚部X称为电抗。而电抗为容抗和感抗的总称,电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗。
(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。
测试仪表校准湖州-认证公司我们都知道数字示波器的原理决定了波形观测必然存在死区时间,而死区时间的长短直接影响示波器捕获异常信号的能力。那么,现在用的示波器的死区时间具体是多少,怎么去计算呢,在下文揭。采样时间、死区时间和捕获时间数字示波器捕获信号的过程是典型的“采集--采集-”过程,如所示为数字示波器的采集原理,一个捕获周期由采样时间和(时间)死区时间组成,如所示。示波器采集原理图采样时间:是信号采样存储的过程。
测试仪表校准湖州-认证公司我们都知道数字示波器的原理决定了波形观测必然存在死区时间,而死区时间的长短直接影响示波器捕获异常信号的能力。那么,现在用的示波器的死区时间具体是多少,怎么去计算呢,在下文揭。采样时间、死区时间和捕获时间数字示波器捕获信号的过程是典型的“采集--采集-”过程,如所示为数字示波器的采集原理,一个捕获周期由采样时间和(时间)死区时间组成,如所示。示波器采集原理图采样时间:是信号采样存储的过程。