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计量器具校正孝感-外校单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-20 06:11:19
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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
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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。
基于WB技术的ROADM架构2003年前后,出现了基于平面光波导回路(PLC)技术,通过集成波导技术,将解复用器(通常是AWG)、1×2或2×2光关、VO分光器及复用器等集成在一块芯片上,提高了ROADM的集成度,降低了系统成本。其功能如所示。基于PLC技术的ROADM架构示意图2个维度的ROADM,适用于简单的链状或环状组网,技术特点为:从一个方向光纤来的多波长信号首先通过分光器分成直通和下路两部分,直通部分经解波去掉下路波长后与上路多波长合波输出。
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。
基于WB技术的ROADM架构2003年前后,出现了基于平面光波导回路(PLC)技术,通过集成波导技术,将解复用器(通常是AWG)、1×2或2×2光关、VO分光器及复用器等集成在一块芯片上,提高了ROADM的集成度,降低了系统成本。其功能如所示。基于PLC技术的ROADM架构示意图2个维度的ROADM,适用于简单的链状或环状组网,技术特点为:从一个方向光纤来的多波长信号首先通过分光器分成直通和下路两部分,直通部分经解波去掉下路波长后与上路多波长合波输出。
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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PLL中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限,因此在基波频率较高时,同步采样法一般无法支持;同样是滤波器原因,无法很好滤除低偶次谐波,所以低偶次谐波幅值较大时,PLL就无法同步基波采样,谐波分析结果也就完全错误。频率重心法不需要额外滤波器,采样器件可工作在支持的采样频率,使有效谱线拉的同时提高了支持的谐波频率范围,而为了消除泄漏的影响,需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。
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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PLL中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限,因此在基波频率较高时,同步采样法一般无法支持;同样是滤波器原因,无法很好滤除低偶次谐波,所以低偶次谐波幅值较大时,PLL就无法同步基波采样,谐波分析结果也就完全错误。频率重心法不需要额外滤波器,采样器件可工作在支持的采样频率,使有效谱线拉的同时提高了支持的谐波频率范围,而为了消除泄漏的影响,需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。
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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发射器信号在短时间内频率呈线性增加,被称为线性调频(见)。线性调频以所需的模式重复。展示了雷达收发机。返回信号的频率在接收器(Rx)和发射频率的混合中生成不同的中频(intermediatefrequency,IF)。中频被数字化并用于确定和速度。芯片上的信号电路测量传输时间,并根据已知的无线电波速度计算距离。由于天线的高度方向性,可以检测到位置(方位角)。调频雷达也可以测量运动和速度。片上器负责计算,以的测量数据,灵活且可编程的传感器,用于多种独特应用。
发射器信号在短时间内频率呈线性增加,被称为线性调频(见)。线性调频以所需的模式重复。展示了雷达收发机。返回信号的频率在接收器(Rx)和发射频率的混合中生成不同的中频(intermediatefrequency,IF)。中频被数字化并用于确定和速度。芯片上的信号电路测量传输时间,并根据已知的无线电波速度计算距离。由于天线的高度方向性,可以检测到位置(方位角)。调频雷达也可以测量运动和速度。片上器负责计算,以的测量数据,灵活且可编程的传感器,用于多种独特应用。
(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。
计量器具校正孝感-外校单位但这并不意味着传感器像素点以每8-12ms进行读取。一般的经验是:跃阶输入信号的一阶系统达到稳定状态所需的时间是时间常数的5倍。时间常数与思维实验以下的思维实验有助于方便理解微测辐射热计的时间常数概念和其影响高速测温的方式。想有两桶水:一桶是装满已搅拌均匀的?C冰水,另一桶是快速沸腾的1?C沸水。让微测辐射热计红外热像仪先对准冰水测温,然后马上对准沸水(1?C的跃阶输入),记录这一过程的测温结果。
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