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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-13 07:37:18
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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。
关于关电源EMI(Electro-MagneticInterference)的研究,有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为关电源EMI的措施提出新的参考建议。关电源电磁干扰的产生机理关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:二极管的反向恢复时间引起的干扰高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化。
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。
关于关电源EMI(Electro-MagneticInterference)的研究,有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为关电源EMI的措施提出新的参考建议。关电源电磁干扰的产生机理关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:二极管的反向恢复时间引起的干扰高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化。
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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从古代的脚步丈量法到现如今激光测距的普及,测量工具在不断的升级。但是有一点没有改变,那就是测量者必须跟随测量工具一起到测量距离的一端。然而,通过使用VH-8测距仪,用户可以测量线中间的任意位置来测量两点之间的距离。在复杂的工作环境中测量时,经常会感觉两只手不够用,通过使用VH-8都可以解决这些问题。VH-8测距仪一次可以测量三个数值:从测距仪到左端的距离、从测距仪到右端的距离和从左到右的直线距离。
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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从古代的脚步丈量法到现如今激光测距的普及,测量工具在不断的升级。但是有一点没有改变,那就是测量者必须跟随测量工具一起到测量距离的一端。然而,通过使用VH-8测距仪,用户可以测量线中间的任意位置来测量两点之间的距离。在复杂的工作环境中测量时,经常会感觉两只手不够用,通过使用VH-8都可以解决这些问题。VH-8测距仪一次可以测量三个数值:从测距仪到左端的距离、从测距仪到右端的距离和从左到右的直线距离。
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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但设备较为笨重,携带、不方便、且测量易受到环境因素的影响。此外,钢弦式测量仪的调试时间较长,准备工作需要花较长时间,不适合快速测量;另外钢弦式测试仪重量、尺寸较大,后易对构件的工作状态和应力分布造成一定的影响,所以不适合测量较细的轴。光栅法轴功率测试方法光栅式轴功率测试由两个光电码盘、两个光电传感器、控制器组成,光电码盘由两个半圆环拼接而成,电传感器在固定的支架上,保证两个光电传感器与被测轴的轴心线在同一个平面上。
但设备较为笨重,携带、不方便、且测量易受到环境因素的影响。此外,钢弦式测量仪的调试时间较长,准备工作需要花较长时间,不适合快速测量;另外钢弦式测试仪重量、尺寸较大,后易对构件的工作状态和应力分布造成一定的影响,所以不适合测量较细的轴。光栅法轴功率测试方法光栅式轴功率测试由两个光电码盘、两个光电传感器、控制器组成,光电码盘由两个半圆环拼接而成,电传感器在固定的支架上,保证两个光电传感器与被测轴的轴心线在同一个平面上。
(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。
电学实验室泉州-CNAS检测公司它包括低温负荷试验和低温储存试验。温度负荷试验是将样品在不包装、不通电和正常工作位置状态下,把仪器仪表放入温度试验箱内,进行额定使用的上、下限工作温度的试验。振动和冲击试验。振动试验检查仪器仪表经受振动的稳定性。其方法是将样品固定在振动台上,经过模拟固定频率(50HZ)、变频(5-2KHZ)等各种振动环境进行试验。在一定频率范围内进行一次循环结束后,按规定进行检验。比如说氧化锆氧气含量分析仪,就必须避免振动和冲击,实验证明因为由于氧化锆探头内部锆管极易受振动而损坏,气体分析仪器就不能工作。
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