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轻工实验室洛阳-校验公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 10:44:08
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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。
典型的电压为7.5V-13.5V,这取决于生产厂商的产品。环路隔离器的输出是电流隔离的,它是输入电流的一个镜象反应。伴生在输出端的电压比输入端大大减小了,为7.5V左右。这就决定了它有350Q全部环路负载的能力,这种有限的环路驱动能力是环路隔离器的主要限制。两线变送器两线隔离变送器和环路隔离器有类似隔离功能,但增加了一些 功能,它们可信号调节功能以适应各种输入,如热电偶、频率、RT应力、直流电流以及其它过程输入。
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。
典型的电压为7.5V-13.5V,这取决于生产厂商的产品。环路隔离器的输出是电流隔离的,它是输入电流的一个镜象反应。伴生在输出端的电压比输入端大大减小了,为7.5V左右。这就决定了它有350Q全部环路负载的能力,这种有限的环路驱动能力是环路隔离器的主要限制。两线变送器两线隔离变送器和环路隔离器有类似隔离功能,但增加了一些 功能,它们可信号调节功能以适应各种输入,如热电偶、频率、RT应力、直流电流以及其它过程输入。
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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但在不当的应用中会导致电网的波形产生严重畸型,严重影响电网运行的质量。下面来看看电磁参量测量与分析仪表领域的主要技术分析。1)多功能:在数字采样技术、嵌入式微器、大规模集成电路和传感器发展的带动下,电磁测量分析仪表正向着一机多用发展,嵌入式操作系统、多参数(包括可以转换为电量的非电量)测量、瞬间信号动态捕捉与实时监测、数据记录与存储等功能成为主要趋势。2)系统化:无线、红外、US485等接口技术的引入,使电磁测量分析仪表可以随时随地接入计算机、总线、互联网等各类系统,而作为系统终端进行电量或非电量的采样、测量、传输、分析、、存储与显示等。
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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但在不当的应用中会导致电网的波形产生严重畸型,严重影响电网运行的质量。下面来看看电磁参量测量与分析仪表领域的主要技术分析。1)多功能:在数字采样技术、嵌入式微器、大规模集成电路和传感器发展的带动下,电磁测量分析仪表正向着一机多用发展,嵌入式操作系统、多参数(包括可以转换为电量的非电量)测量、瞬间信号动态捕捉与实时监测、数据记录与存储等功能成为主要趋势。2)系统化:无线、红外、US485等接口技术的引入,使电磁测量分析仪表可以随时随地接入计算机、总线、互联网等各类系统,而作为系统终端进行电量或非电量的采样、测量、传输、分析、、存储与显示等。
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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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(结到环境之间的热阻)。那么三极管S8050,其功率0.625W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。
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(结到环境之间的热阻)。那么三极管S8050,其功率0.625W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。
(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。
轻工实验室洛阳-校验公司可解调ASK,FSK,PSK,QAM等各种数字调制信号,并可显示频谱图,瀑布图,IQ图,星座图,眼图及EVM随时间的变化曲线等。SGA1是可作为一款功能的信号分析仪来使用,也可以作为一款功能强大的信号源来使用,同时由于SGA1兼具信号发射和接收分析功能,它可以帮您随时确保其发出的信号就是您想要的信号,以免在不知情的情况下耽误您的硬件调试效率。产品主要特点:1.SGA1A:复杂矢量信号产生与分析,尽在一手 2)轻巧便携(约3kg)3)内置新一代高性能系统,支持多种控制接口4)支持多台设备通过Hub连接到一台电脑,并行显示多台设备的结果2.SGA1C:指尖灵动挥洒、细节分毫毕现——射频测试从此优雅起来1) 多实时和显示6种测试任务2)机身厚度仅约1cm,极大节省台面空间3)21.5寸超大触摸屏,淘汰键盘和按钮针对触屏操作而优化的界面实时显示信号源状态和关键参数4)即插即用主流的USB仪器(如USB功率探头、USB网络分析仪、USB示波器等),轻松扩展工程师的测试台应用领域1.大学教育与培训现高校越来越重视动手能力培养,频谱仪和信号源已经是通信原理、高频电子线路、射频基础、电磁场与天线等实验室必备设备。
轻工实验室洛阳-校验公司可解调ASK,FSK,PSK,QAM等各种数字调制信号,并可显示频谱图,瀑布图,IQ图,星座图,眼图及EVM随时间的变化曲线等。SGA1是可作为一款功能的信号分析仪来使用,也可以作为一款功能强大的信号源来使用,同时由于SGA1兼具信号发射和接收分析功能,它可以帮您随时确保其发出的信号就是您想要的信号,以免在不知情的情况下耽误您的硬件调试效率。产品主要特点:1.SGA1A:复杂矢量信号产生与分析,尽在一手 2)轻巧便携(约3kg)3)内置新一代高性能系统,支持多种控制接口4)支持多台设备通过Hub连接到一台电脑,并行显示多台设备的结果2.SGA1C:指尖灵动挥洒、细节分毫毕现——射频测试从此优雅起来1) 多实时和显示6种测试任务2)机身厚度仅约1cm,极大节省台面空间3)21.5寸超大触摸屏,淘汰键盘和按钮针对触屏操作而优化的界面实时显示信号源状态和关键参数4)即插即用主流的USB仪器(如USB功率探头、USB网络分析仪、USB示波器等),轻松扩展工程师的测试台应用领域1.大学教育与培训现高校越来越重视动手能力培养,频谱仪和信号源已经是通信原理、高频电子线路、射频基础、电磁场与天线等实验室必备设备。