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轻工实验室赣州-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-06 00:53:56
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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。
激光是上世纪6年代发展起来的一项新技术,是一种颜色很纯、能量高度集中、方向性很好的光。随着电子技术、激光技术等新型技术的飞速发展,激光测距仪顺应时代诞生。激光测距仪的工作原理十分简单:通过测定激光始发射到激光从目标反射回来的时间来测定距离,所以它是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器,重量轻、体积小、操作简单,速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。这些优点集中于激光测距仪一身,使其市场情形一片大好。
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。
激光是上世纪6年代发展起来的一项新技术,是一种颜色很纯、能量高度集中、方向性很好的光。随着电子技术、激光技术等新型技术的飞速发展,激光测距仪顺应时代诞生。激光测距仪的工作原理十分简单:通过测定激光始发射到激光从目标反射回来的时间来测定距离,所以它是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器,重量轻、体积小、操作简单,速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。这些优点集中于激光测距仪一身,使其市场情形一片大好。
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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我们知道机器人上应用了大量的传感器,其中倾角传感器可以实时监测机器人的状态。铁路铁轨轨检仪:目前的轨道测量方式智能程度差,测量精度低,操作时间长,迫切需要设计一种适用于一般使用的便携式智能化轨道检测仪倾角传感器用于轨检仪,用于实时检测铁道的倾斜度和高度差。输电线塔输电线铁塔倾斜智能监测——输电线铁塔的倒塌事件时有发生,一旦发生倒塌,将会造成巨大的损失,倾角传感器应用于输电线铁塔倾斜角度监测,可以实时监测输电线倾斜角度,一旦因为大风等自然灾害导致倾斜角度过大,实时发出预信号,由工作人员维修减少损失。
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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我们知道机器人上应用了大量的传感器,其中倾角传感器可以实时监测机器人的状态。铁路铁轨轨检仪:目前的轨道测量方式智能程度差,测量精度低,操作时间长,迫切需要设计一种适用于一般使用的便携式智能化轨道检测仪倾角传感器用于轨检仪,用于实时检测铁道的倾斜度和高度差。输电线塔输电线铁塔倾斜智能监测——输电线铁塔的倒塌事件时有发生,一旦发生倒塌,将会造成巨大的损失,倾角传感器应用于输电线铁塔倾斜角度监测,可以实时监测输电线倾斜角度,一旦因为大风等自然灾害导致倾斜角度过大,实时发出预信号,由工作人员维修减少损失。
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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CME-C1是京微雅格新近推出的高性能大容量“云”系列首颗产品,逻辑容量折合2万门级。CME-C1采用TSMnm先进工艺,采用全新的6输入查找表架构, 36x18的DSP单元,内嵌大容量每块18K位ram,高速串行接口可达6.5Gbps,通用差分I/O可达1.3Gbps,同时还内置硬核PCIe支持5G速率GenDDR3/2控制器以及PHY读写速率可达1333Mbps,各项指标均达国内水平。
CME-C1是京微雅格新近推出的高性能大容量“云”系列首颗产品,逻辑容量折合2万门级。CME-C1采用TSMnm先进工艺,采用全新的6输入查找表架构, 36x18的DSP单元,内嵌大容量每块18K位ram,高速串行接口可达6.5Gbps,通用差分I/O可达1.3Gbps,同时还内置硬核PCIe支持5G速率GenDDR3/2控制器以及PHY读写速率可达1333Mbps,各项指标均达国内水平。
(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。
轻工实验室赣州-CNAS认证机构而在此以前所得到的数据是不正确的,必须弃之不用。在检测过程中,对排除干扰因素考虑的方式不同气体检测报仪是将传感器直接置于大环境气氛中测定的,仪器结构设计及在实际使用检测过程中并不考虑大环境气氛中有无干扰测定的因素,并且不具备排除各种干扰因素的设计能力。而气体分析仪在设计选型及使用检测时,必须充分考虑各种影响测定的内部及外部因素,并且,要认真逐一排除,只有这样才能确保检测数据的准确性和真实性。否则,不适当地忽略了某一影响因素,对检测来说都是不被允许的和不能被接受的。
轻工实验室赣州-CNAS认证机构而在此以前所得到的数据是不正确的,必须弃之不用。在检测过程中,对排除干扰因素考虑的方式不同气体检测报仪是将传感器直接置于大环境气氛中测定的,仪器结构设计及在实际使用检测过程中并不考虑大环境气氛中有无干扰测定的因素,并且不具备排除各种干扰因素的设计能力。而气体分析仪在设计选型及使用检测时,必须充分考虑各种影响测定的内部及外部因素,并且,要认真逐一排除,只有这样才能确保检测数据的准确性和真实性。否则,不适当地忽略了某一影响因素,对检测来说都是不被允许的和不能被接受的。