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仪器外校河源-校准公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 21:48:30
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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。
其次,几乎所有的电子类产品都不得不通过电磁兼容测试认证,这是 和组织的技术壁垒,产品要想进入这些市场必须有强制性认证,这方面世界各个地区都有各自的标准。电磁兼容认证的步骤苛刻庞杂,正式的产品认证需要大量测试设备和测试过程,费金耗时。在产品研发设计的各个阶段中都应尽早发现和解决各个级别的电磁兼容的问题,提升产品的过程质量,避免 的产品认证测试不通过,导致同样费金耗时的返工整改。(多说一句,电磁设备对人的影响属于电磁兼容的范畴吗?概念上讲并不是,而且电磁对人的生理影响尚未有科学依据,所以还没有划归到电磁兼容领域。
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。
其次,几乎所有的电子类产品都不得不通过电磁兼容测试认证,这是 和组织的技术壁垒,产品要想进入这些市场必须有强制性认证,这方面世界各个地区都有各自的标准。电磁兼容认证的步骤苛刻庞杂,正式的产品认证需要大量测试设备和测试过程,费金耗时。在产品研发设计的各个阶段中都应尽早发现和解决各个级别的电磁兼容的问题,提升产品的过程质量,避免 的产品认证测试不通过,导致同样费金耗时的返工整改。(多说一句,电磁设备对人的影响属于电磁兼容的范畴吗?概念上讲并不是,而且电磁对人的生理影响尚未有科学依据,所以还没有划归到电磁兼容领域。
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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不过,此类应用中存在一个经常被忽视的问题,即外部信号导致的高频干扰,也就是通常所说的“电磁干扰(EMI)”。EMI可以通过多种方式发生,主要受 终应用影响。,与直流电机接口的控制板中可能会用到仪表放大器,而电机的电流环路包含电源引线、电刷、换向器和线圈,通常就像天线一样可以发射高频信号,因而可能会干扰仪表放大器输入端的微小电压。另一个例子是汽车电磁阀控制中的电流检测。电磁阀由车辆电池通过长导线来供电,这些导线就像天线一样。
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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不过,此类应用中存在一个经常被忽视的问题,即外部信号导致的高频干扰,也就是通常所说的“电磁干扰(EMI)”。EMI可以通过多种方式发生,主要受 终应用影响。,与直流电机接口的控制板中可能会用到仪表放大器,而电机的电流环路包含电源引线、电刷、换向器和线圈,通常就像天线一样可以发射高频信号,因而可能会干扰仪表放大器输入端的微小电压。另一个例子是汽车电磁阀控制中的电流检测。电磁阀由车辆电池通过长导线来供电,这些导线就像天线一样。
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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曼彻斯特编码的优点是每个位都有一个信号边沿用来实现位同步(Self-clockingcode)。但是曼彻斯特编码和非归零编码相比,在相同的位时间(位频率)时,位速率只能达到非归零码一半。由于非归零编码的信号电平可长时间保持不变(取决于所传输的数据),因此有必要采取适当的措施以确保不超过两个信号沿之间允许的时间间隔。重新同步点之间的时间间隔由节点振荡器的误差决定。重新同步可通过应用“位填充”的方法实现。
曼彻斯特编码的优点是每个位都有一个信号边沿用来实现位同步(Self-clockingcode)。但是曼彻斯特编码和非归零编码相比,在相同的位时间(位频率)时,位速率只能达到非归零码一半。由于非归零编码的信号电平可长时间保持不变(取决于所传输的数据),因此有必要采取适当的措施以确保不超过两个信号沿之间允许的时间间隔。重新同步点之间的时间间隔由节点振荡器的误差决定。重新同步可通过应用“位填充”的方法实现。
(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。
仪器外校河源-校准公司冬天到了,很多喜欢一上车就启动空调暖风,但这种法其实不妥。因为冬天发动机刚刚启动,水箱的温度还很低,打空调不仅不会快速提升车内温度,反而增加了发动机的负担,耽误了发动机温度的正常提升。如果急于打空调暖风取暖,会损耗蓄电池的电能,待车辆行驶之后才,则可利用发电机供电。除了启空调暖风,还可以利用发动机散热器水温暖气,这样不需要打压缩机,相对使用空调的油耗要小得多。长时间启暖气需适当换气车内长时间启空调暖风后,不少人在感到明显暖意的同时,往往会产生一种呼吸起来不太舒服的感觉。
仪器外校河源-校准公司冬天到了,很多喜欢一上车就启动空调暖风,但这种法其实不妥。因为冬天发动机刚刚启动,水箱的温度还很低,打空调不仅不会快速提升车内温度,反而增加了发动机的负担,耽误了发动机温度的正常提升。如果急于打空调暖风取暖,会损耗蓄电池的电能,待车辆行驶之后才,则可利用发电机供电。除了启空调暖风,还可以利用发动机散热器水温暖气,这样不需要打压缩机,相对使用空调的油耗要小得多。长时间启暖气需适当换气车内长时间启空调暖风后,不少人在感到明显暖意的同时,往往会产生一种呼吸起来不太舒服的感觉。