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轻工实验室云南-电话
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-09 01:23:21
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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。
目前,电子通信发展迅速,对技术、装置等方面也提出了更高的要求。设备商也在不断寻求新的方案,尤其是在热管理方面将面临更多的挑战和压力,需要通过一款靠谱的热像仪,随时监控变化,获取高质量的热像图。爱尔兰科克郡Tyndall 研究所目前正在探寻高性能光电子器件的组建方案。研究所特别研究小组利用热显微镜系统中的FLIR制冷型中波热成像仪,清晰地呈现了新一代无源光网络的硅光子光网络单元(ONU)图像。
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。
目前,电子通信发展迅速,对技术、装置等方面也提出了更高的要求。设备商也在不断寻求新的方案,尤其是在热管理方面将面临更多的挑战和压力,需要通过一款靠谱的热像仪,随时监控变化,获取高质量的热像图。爱尔兰科克郡Tyndall 研究所目前正在探寻高性能光电子器件的组建方案。研究所特别研究小组利用热显微镜系统中的FLIR制冷型中波热成像仪,清晰地呈现了新一代无源光网络的硅光子光网络单元(ONU)图像。
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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点测温与区域测温测量一个区域内的温度,而非逐个点、逐个点的进行测量,可以帮助研究人员和工程师对其正在测试的系统出更好的之情决策。由于热点偶和热敏电阻都需要通过接触才能进行测温,因此它们智能一次一个位置的温度数据。而且,小的测试目标一次只能少数热电偶。贴在其上,实际上热电偶会散热,而可能改变温度读数。传统热电偶的热图像非接触式的测温可能采用点温仪(也称为红外测温仪),但如同热电偶一样,点温仪只能测量单点的温度。
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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点测温与区域测温测量一个区域内的温度,而非逐个点、逐个点的进行测量,可以帮助研究人员和工程师对其正在测试的系统出更好的之情决策。由于热点偶和热敏电阻都需要通过接触才能进行测温,因此它们智能一次一个位置的温度数据。而且,小的测试目标一次只能少数热电偶。贴在其上,实际上热电偶会散热,而可能改变温度读数。传统热电偶的热图像非接触式的测温可能采用点温仪(也称为红外测温仪),但如同热电偶一样,点温仪只能测量单点的温度。
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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测试线方向不对,距离不够长。解决措施:找准测试方向和距离。可能在使用接地电阻测试仪时有其他设备的干扰影响。br/解决措施:调整放线方向,尽量避干扰大的方向,使测试仪读数减少跳动。测试夹与接地测量点接触电阻过大。解决措施:将接触点用锉或砂纸磨光,用测试线夹子充分夹好磨光触点。(地网)周边土壤构成不一致,性能试验地质不一,紧密、干湿程度不一样,具有分散性,地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等,对测试影响特别大。
测试线方向不对,距离不够长。解决措施:找准测试方向和距离。可能在使用接地电阻测试仪时有其他设备的干扰影响。br/解决措施:调整放线方向,尽量避干扰大的方向,使测试仪读数减少跳动。测试夹与接地测量点接触电阻过大。解决措施:将接触点用锉或砂纸磨光,用测试线夹子充分夹好磨光触点。(地网)周边土壤构成不一致,性能试验地质不一,紧密、干湿程度不一样,具有分散性,地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等,对测试影响特别大。
(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。
轻工实验室云南-电话信号发生器生成波形的方式可以大致分为两种DDS模式和Arb模式。两种模式都具有优缺点。DDS模式具有低成本、低功耗、高分辨率和频率转换快等优点,适合输出调频、调相、扫频信号。但是DDS可能会丢失一些数据点。另外一种方式就是Arb模式,可以理解为真任意波形发生器的意思。使用Arb模式可以编辑真实的复杂的任意波形信号。无论是上述两种方式的哪一种或是一些新推出的其他方式的波形生成方法,采样(时钟)速率和分辨率都是非常关键的参数。
轻工实验室云南-电话信号发生器生成波形的方式可以大致分为两种DDS模式和Arb模式。两种模式都具有优缺点。DDS模式具有低成本、低功耗、高分辨率和频率转换快等优点,适合输出调频、调相、扫频信号。但是DDS可能会丢失一些数据点。另外一种方式就是Arb模式,可以理解为真任意波形发生器的意思。使用Arb模式可以编辑真实的复杂的任意波形信号。无论是上述两种方式的哪一种或是一些新推出的其他方式的波形生成方法,采样(时钟)速率和分辨率都是非常关键的参数。
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