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量具检验南昌-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-09 15:08:29
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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。
消防领域为什么要用红外热像仪红外热像仪以温度场红外成像测温为基础,是目前预知性维护的高技术领域,也是消防灾害的有效、高速手段。是各行各业在应对 火灾、燃爆的重要手段。消防用的红外热像仪,它的主要作用是帮助我们的消防员,在浓烟或者漆黑的环境下,能够看清火场中的环境,对火势出迅速的判断,营救遇险人员。在火场中由于有浓烟的存在,我们用人眼是看不到很多东西的。浓烟可以说比雾霾更浓重几十倍、几百倍。
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。
消防领域为什么要用红外热像仪红外热像仪以温度场红外成像测温为基础,是目前预知性维护的高技术领域,也是消防灾害的有效、高速手段。是各行各业在应对 火灾、燃爆的重要手段。消防用的红外热像仪,它的主要作用是帮助我们的消防员,在浓烟或者漆黑的环境下,能够看清火场中的环境,对火势出迅速的判断,营救遇险人员。在火场中由于有浓烟的存在,我们用人眼是看不到很多东西的。浓烟可以说比雾霾更浓重几十倍、几百倍。
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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仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高,典型值≥109Ω。其输入偏置电流也应很低,典型值为1nA至50nA。与运算放大器一样,其输出阻抗很低,在低频段通常仅有几毫欧(mΩ)。运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输出端之间连接的外部电阻决定。与放大器不同的是,仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络,它与其信号输入端隔离。对仪表放大器的两个差分输入端施加输入信号,其增益既可由内部预置,也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置,该增益电阻器也与信号输入端隔离。
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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仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高,典型值≥109Ω。其输入偏置电流也应很低,典型值为1nA至50nA。与运算放大器一样,其输出阻抗很低,在低频段通常仅有几毫欧(mΩ)。运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输出端之间连接的外部电阻决定。与放大器不同的是,仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络,它与其信号输入端隔离。对仪表放大器的两个差分输入端施加输入信号,其增益既可由内部预置,也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置,该增益电阻器也与信号输入端隔离。
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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不需要“先进”数字测试性能;但对于测试灵活性和功能的需求较大的情况,高速数字模块则尤其重要。测试系统和相关的数字子系统可以支持传统和当代电子组件组合的测试,因为这种测试系统被广泛用于现场服务产品以及在工厂中测试新代产品。更具体地说,现场部署的测试系统(中所示的VIPER/T)具有尺寸和功耗的附加限制—要求系统具有便携式,并且具有高可靠性。:VIPER/T测试系统数字子系统相关的功能包括:支持至少50MHz的矢量速率,每个引脚的时序,多个时间集和灵活的定序器。
不需要“先进”数字测试性能;但对于测试灵活性和功能的需求较大的情况,高速数字模块则尤其重要。测试系统和相关的数字子系统可以支持传统和当代电子组件组合的测试,因为这种测试系统被广泛用于现场服务产品以及在工厂中测试新代产品。更具体地说,现场部署的测试系统(中所示的VIPER/T)具有尺寸和功耗的附加限制—要求系统具有便携式,并且具有高可靠性。:VIPER/T测试系统数字子系统相关的功能包括:支持至少50MHz的矢量速率,每个引脚的时序,多个时间集和灵活的定序器。
(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。
量具检验南昌-认证公司电感器的集成不仅减小了关节点的面积,还可以更轻松地实现布局。新型DC/DC转换器的关频率显著提高,因此可以使用小型片式电感器和陶瓷电容器,使得DC/DC转换器成为外形的选择。新型LMZM2361电源模块将DC/DC转换器、电感器、Vcc滤波电容器和升压电容器集成到一个3mm*3.8mm*1.6mm的封装中。这样可以36V的输入电压,并将电压从15V降至2.5V(固定5V和3.3V可选),同时输出电流高达1A。
量具检验南昌-认证公司电感器的集成不仅减小了关节点的面积,还可以更轻松地实现布局。新型DC/DC转换器的关频率显著提高,因此可以使用小型片式电感器和陶瓷电容器,使得DC/DC转换器成为外形的选择。新型LMZM2361电源模块将DC/DC转换器、电感器、Vcc滤波电容器和升压电容器集成到一个3mm*3.8mm*1.6mm的封装中。这样可以36V的输入电压,并将电压从15V降至2.5V(固定5V和3.3V可选),同时输出电流高达1A。