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测试仪表校正惠州-验厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-16 21:19:48
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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。
在25℃(Tc)时有公式:恒成立。把线性降额因子设为F,则在任意温度时有:代入已知参数得到F>5mW/℃,一般为了满足裕量要求,降额因子往往取得更大才能满足可靠性设计要求。由于小晶体管和芯片是不带散热器的,这时就要考虑壳体到空气之间的热阻。一般数据手册会给出Rja(结到环境之间 W是在其壳温25℃时取得的。倘若环境温度刚好为25℃,芯片自身又要消耗0.625W的功率,那么为了满足结点不超过150℃,的法就是让其得到足够好的散热。
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。
在25℃(Tc)时有公式:恒成立。把线性降额因子设为F,则在任意温度时有:代入已知参数得到F>5mW/℃,一般为了满足裕量要求,降额因子往往取得更大才能满足可靠性设计要求。由于小晶体管和芯片是不带散热器的,这时就要考虑壳体到空气之间的热阻。一般数据手册会给出Rja(结到环境之间 W是在其壳温25℃时取得的。倘若环境温度刚好为25℃,芯片自身又要消耗0.625W的功率,那么为了满足结点不超过150℃,的法就是让其得到足够好的散热。
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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作为一种全新的基于示波器的频谱分析方法,SpectrumView 实现了信号的时域和频域并行。对于要求高频率分辨率的应用场合,传统的FFT方式需要增大水平时基才可以实现,这不仅降低了测量速度,而且也无法观测时域波形的细节。SpectrumView支持时频域的独立设置,即使在很小的水平时基设置下,依然可以获得很高的频率分辨率,不仅可以观测波形细节,同时具有较高的频谱刷新率。测试了一个100MHz的CW信号,捕获了4个周期的时域波形。
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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作为一种全新的基于示波器的频谱分析方法,SpectrumView 实现了信号的时域和频域并行。对于要求高频率分辨率的应用场合,传统的FFT方式需要增大水平时基才可以实现,这不仅降低了测量速度,而且也无法观测时域波形的细节。SpectrumView支持时频域的独立设置,即使在很小的水平时基设置下,依然可以获得很高的频率分辨率,不仅可以观测波形细节,同时具有较高的频谱刷新率。测试了一个100MHz的CW信号,捕获了4个周期的时域波形。
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。
测试仪表校正惠州-验厂
测振笔使用方:青岛港所属行业:港口测振笔使用背 年历史的 特大型港口,包括青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区三大港区。主要从事集装箱、原油、铁矿石、煤炭、粮食等各类进出口货物的装卸、储存、中转、分拨等物流服务和国内客运服务,与世界上13多个 和地区的45多个港口有贸易往来。现有员工16多人。拥有可停靠15标准箱船舶的集装箱码头,可停靠3万吨级大船的矿石码头、原油码头,可停靠1万吨级船舶的现代化煤炭码头。
测振笔使用方:青岛港所属行业:港口测振笔使用背 年历史的 特大型港口,包括青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区三大港区。主要从事集装箱、原油、铁矿石、煤炭、粮食等各类进出口货物的装卸、储存、中转、分拨等物流服务和国内客运服务,与世界上13多个 和地区的45多个港口有贸易往来。现有员工16多人。拥有可停靠15标准箱船舶的集装箱码头,可停靠3万吨级大船的矿石码头、原油码头,可停靠1万吨级船舶的现代化煤炭码头。
(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。
测试仪表校正惠州-验厂 位置(位移)传感器直线传感器有电位计式传感器和可调变压器两种。角位移传感器有电位计式、可调变压器(旋转变压器)及光电编码器三种,其中光电编码器有增量式编码器和式编码器。增量式编码器一般用于零位不确定的位置伺服控制,式编码器能够得到对应于编码器初始锁置的驱动轴瞬时角度值,当设备受到压力时,只要读出每个关节编码器的读数,就能够对伺服控制的给定值进行调整,以防止机器人启动时产生过剧烈的运动。
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