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测试设备校准长沙-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 21:44:59
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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。
本文将描述精度、分辨率和动态范围之间的差异。本文还将揭示信号链内部的不性是如何累积并导致误差的。定义新设计的系统参数时,这些内容对于理解如何正确或选择一个ADC有着重要作用。精度、分辨率与动态范围许多转换器用户似乎在互换使用精度和分辨率这两个术语,但这种法是错误的。精度和分辨率这两个术语并不相等,但是具有相关性,所以,不应互换使用。可以把精度和分辨率视为堂兄,但不是双胞胎。精度就是误差,或者说测量值偏离真值的幅度。
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。
本文将描述精度、分辨率和动态范围之间的差异。本文还将揭示信号链内部的不性是如何累积并导致误差的。定义新设计的系统参数时,这些内容对于理解如何正确或选择一个ADC有着重要作用。精度、分辨率与动态范围许多转换器用户似乎在互换使用精度和分辨率这两个术语,但这种法是错误的。精度和分辨率这两个术语并不相等,但是具有相关性,所以,不应互换使用。可以把精度和分辨率视为堂兄,但不是双胞胎。精度就是误差,或者说测量值偏离真值的幅度。
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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仪器上读到的电压值与导线中的电流值通过传输阻抗换算。传输阻抗定义为:仪器输入阻抗上感应的电压与导线中的电流之比。对于一个具体的探头,可以从厂家的探头说明书中查到它的转移阻抗ZT。导线中的电流等于:I=V/ZT如果公式中的所有物理量都用dB表示,则直接相减。对于机箱的泄漏,要用近场探头进行探测。近场探头可以看成是很小的环形天线。由于它很小,因此灵敏度很低,仅能对近场的辐射源进行探测。这样有利于对辐射源进行。
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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仪器上读到的电压值与导线中的电流值通过传输阻抗换算。传输阻抗定义为:仪器输入阻抗上感应的电压与导线中的电流之比。对于一个具体的探头,可以从厂家的探头说明书中查到它的转移阻抗ZT。导线中的电流等于:I=V/ZT如果公式中的所有物理量都用dB表示,则直接相减。对于机箱的泄漏,要用近场探头进行探测。近场探头可以看成是很小的环形天线。由于它很小,因此灵敏度很低,仅能对近场的辐射源进行探测。这样有利于对辐射源进行。
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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德国“工业4.研发白皮书”及“工业4.实施战略及参考架构”都将无线技术作为工业4.网络通信技术研究和创新中的重要组成部分,其中Wi-FNFzigbe2G/3G/4LORA等无线技术成为连接传输层的重要技术。每个层次的工业通讯方式略有差异。结合的五级层次架构,每层之间的通讯方式都不一样,考虑到每个层次所赋予的职责和使命差异,工业通讯方式也存在差异。在ERP层和MES层,主要是以路由器、工业以太网和总线的方式互联,在目前的的网络通讯上,没有太多的变化。
德国“工业4.研发白皮书”及“工业4.实施战略及参考架构”都将无线技术作为工业4.网络通信技术研究和创新中的重要组成部分,其中Wi-FNFzigbe2G/3G/4LORA等无线技术成为连接传输层的重要技术。每个层次的工业通讯方式略有差异。结合的五级层次架构,每层之间的通讯方式都不一样,考虑到每个层次所赋予的职责和使命差异,工业通讯方式也存在差异。在ERP层和MES层,主要是以路由器、工业以太网和总线的方式互联,在目前的的网络通讯上,没有太多的变化。
(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。
测试设备校准长沙-认证公司用于计量计费的互感器准确度一般为0.1~1级。由互感器原理可知,它是不能测量直流电流的,通常设计为工频测量,准确度为工频下的参数,带宽较窄,不适合用于谐波分析和非正弦测量。使用电流互感器一定注意不能将次级路,否则将会产生高压危及人身和设备安全。电流互感器电流钳电流钳内的铁芯分成两部分,避免断被测回路,非常便于测量且使用很广泛。有基于电磁感应原理和霍尔效应两种类型。基于电磁感应原理的电流钳与互感器一样,铁芯被分成两部分,闭合时两部分铁芯需要紧密结合,有些电流钳次级连接了电阻输出为电压信号,没有内部电阻的输出为电流信号。
测试设备校准长沙-认证公司用于计量计费的互感器准确度一般为0.1~1级。由互感器原理可知,它是不能测量直流电流的,通常设计为工频测量,准确度为工频下的参数,带宽较窄,不适合用于谐波分析和非正弦测量。使用电流互感器一定注意不能将次级路,否则将会产生高压危及人身和设备安全。电流互感器电流钳电流钳内的铁芯分成两部分,避免断被测回路,非常便于测量且使用很广泛。有基于电磁感应原理和霍尔效应两种类型。基于电磁感应原理的电流钳与互感器一样,铁芯被分成两部分,闭合时两部分铁芯需要紧密结合,有些电流钳次级连接了电阻输出为电压信号,没有内部电阻的输出为电流信号。