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仪器校正黄山-认证单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 23:20:51
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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。
电源管理仍然是这些数字子系统的主要关注点。考虑以下:对于宽电压摆幅,高压摆率配置,每通道的功率要求可以为2.5W或更高,32通道板仅需要80W的引脚电子器件。所有通道都在高压模式(25V范围)下工作的多板数字系统可能需要超过1200W的功率才能实现512通道系统。对于高通道数系统,数字子系统的总输入功率更是超过2KW。如前文所述,今天的数字子系统架构由引脚电子器件和数字ASIC或FPGA组成,如上所述,PE消耗了数字子系统功耗中很大一部分。
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。
电源管理仍然是这些数字子系统的主要关注点。考虑以下:对于宽电压摆幅,高压摆率配置,每通道的功率要求可以为2.5W或更高,32通道板仅需要80W的引脚电子器件。所有通道都在高压模式(25V范围)下工作的多板数字系统可能需要超过1200W的功率才能实现512通道系统。对于高通道数系统,数字子系统的总输入功率更是超过2KW。如前文所述,今天的数字子系统架构由引脚电子器件和数字ASIC或FPGA组成,如上所述,PE消耗了数字子系统功耗中很大一部分。
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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网络覆盖质量严重影响功耗当覆盖较差时,通过多次重发提高通信成功率,但会延长发送时间,从而引起功耗增加,尽量避免长期在覆盖等级2状态下时工作。根据PSM特性优化网络通信协议当覆盖较差时会出现多次重发,如果一直保持连接状态,如果有多组上下行交互数据,则相当一部分功耗浪费在等待,此时可以进入Idle状态等待,以降低功耗。远程阀控PSMeDRX由于不能实现网络唤醒,暂时不能实现实时下行,eDRX的静态功耗较高,PSM频繁重连耗电也较高;必须由终端触发上行后才能间接实现下行,充值时要求用户按下按键。
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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网络覆盖质量严重影响功耗当覆盖较差时,通过多次重发提高通信成功率,但会延长发送时间,从而引起功耗增加,尽量避免长期在覆盖等级2状态下时工作。根据PSM特性优化网络通信协议当覆盖较差时会出现多次重发,如果一直保持连接状态,如果有多组上下行交互数据,则相当一部分功耗浪费在等待,此时可以进入Idle状态等待,以降低功耗。远程阀控PSMeDRX由于不能实现网络唤醒,暂时不能实现实时下行,eDRX的静态功耗较高,PSM频繁重连耗电也较高;必须由终端触发上行后才能间接实现下行,充值时要求用户按下按键。
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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PerformanceTest即特定场景(SISO/MIMO)下的吞吐量测试5G的到来,为OTA测试带来了新挑战5G时代,系统频段更高,此外基站MassiveMIMO技术的应用,使得传统的传导复杂程度大大提高,除了手机,基站端也不得不进行OTA测试。5GOTA测试面临着一系列的新挑战5GOTA测量需支持两个频段:FR1—6GHz以下频段以及FR2—毫米波频段。基站端引入的MassiveMIMO技术要求其至少支持8X8阵列天线,阵列波束的直接远场测试对暗室尺寸要求很大。
PerformanceTest即特定场景(SISO/MIMO)下的吞吐量测试5G的到来,为OTA测试带来了新挑战5G时代,系统频段更高,此外基站MassiveMIMO技术的应用,使得传统的传导复杂程度大大提高,除了手机,基站端也不得不进行OTA测试。5GOTA测试面临着一系列的新挑战5GOTA测量需支持两个频段:FR1—6GHz以下频段以及FR2—毫米波频段。基站端引入的MassiveMIMO技术要求其至少支持8X8阵列天线,阵列波束的直接远场测试对暗室尺寸要求很大。
(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。
仪器校正黄山-认证单位?位移量同步比较动态测量仪器。如测量线位移和角位移的渐线齿形检査仪、丝杠动态检査仪,以及测量角位移和角位移的齿形单面啮合检査仪、传动链测量仪等。在这类仪器中,测量角位移绝大多数用光栅式传感器,测量线位移也多数用光栅式传感器。?髙精度机床上的线位移和角位移测量。如高精度的光学坐标镗床、长刻线机和圆刻线机等。?数控机床上的位移测量。当前在数控机床的检测系统中,光栅式传感器用得很普遍,如数控车床、数控铣床,以及数控滚齿机等。
仪器校正黄山-认证单位?位移量同步比较动态测量仪器。如测量线位移和角位移的渐线齿形检査仪、丝杠动态检査仪,以及测量角位移和角位移的齿形单面啮合检査仪、传动链测量仪等。在这类仪器中,测量角位移绝大多数用光栅式传感器,测量线位移也多数用光栅式传感器。?髙精度机床上的线位移和角位移测量。如高精度的光学坐标镗床、长刻线机和圆刻线机等。?数控机床上的位移测量。当前在数控机床的检测系统中,光栅式传感器用得很普遍,如数控车床、数控铣床,以及数控滚齿机等。