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仪器外校益阳-校验公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 05:05:56
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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。
信息及通信技术作为新时期智能电网应具备的核心技术之一,可以说是决定整个智能电网运行建设及其发展速度的 关键因素。在建设智能电网的过程中,绝大多数变电站设备及发电机、电缆、线路等都有在线监测项目。电力的在线监测是智能电网中不可缺少的重要部分。然而受电力系统分布式及实时性的特性影响,导致各种监测控制设备在信息获取方面存在着一定的时延、路径不确定性及数据包信息流丢失等问题。随着工业以太网技术、光纤技术、信息技术的发展,并向电力领域的渗透,在当前技术条件支持背景作用之下,工业以太网通信在运行过程当中所表现出的包括可靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势,对于优化整个电网系统各种设备元件的连接和信息传输方面都有着重要突破。
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。
信息及通信技术作为新时期智能电网应具备的核心技术之一,可以说是决定整个智能电网运行建设及其发展速度的 关键因素。在建设智能电网的过程中,绝大多数变电站设备及发电机、电缆、线路等都有在线监测项目。电力的在线监测是智能电网中不可缺少的重要部分。然而受电力系统分布式及实时性的特性影响,导致各种监测控制设备在信息获取方面存在着一定的时延、路径不确定性及数据包信息流丢失等问题。随着工业以太网技术、光纤技术、信息技术的发展,并向电力领域的渗透,在当前技术条件支持背景作用之下,工业以太网通信在运行过程当中所表现出的包括可靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势,对于优化整个电网系统各种设备元件的连接和信息传输方面都有着重要突破。
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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一些产品也可以检测继电器的连接,但是不能检测隔离继电器。VXI的产品包括了这方面的功能,是因为VXI的主要用户是工和航天方面,这些测试的环境是非常差的,而且很少有空间可以进行自主检测。其他的产品,如PXI,PCB板的大小有限,就很难自检工具。在自检工具的设计研发阶段,这些工具占用了很大的空间,这就减少了模块的密度,同时增加了成本。由于成本和空间大小的限制,很多继电器的商会增加一种工具来解决这个问题,如继电器的操作次数的统计软件。
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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一些产品也可以检测继电器的连接,但是不能检测隔离继电器。VXI的产品包括了这方面的功能,是因为VXI的主要用户是工和航天方面,这些测试的环境是非常差的,而且很少有空间可以进行自主检测。其他的产品,如PXI,PCB板的大小有限,就很难自检工具。在自检工具的设计研发阶段,这些工具占用了很大的空间,这就减少了模块的密度,同时增加了成本。由于成本和空间大小的限制,很多继电器的商会增加一种工具来解决这个问题,如继电器的操作次数的统计软件。
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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另外一个必须注意的是要检查网分的源输出功率,避免损坏电子校准件或者让电子校准件过载。我们将源输出功率调整为-15dBm。把电子校准件的B端口连接到E5063A的端口1,电子校准件的A端口连接到SMA线缆的一端,注意要使用转矩扳手拧紧并始校准。校准过程仅需几秒钟。Step2始测量把被测件连接到E5063A的端口1,以及SMA线缆的一端。(SMA线缆的另外一端接的是E5063A的端口2)进行S11端口1反射测量。
另外一个必须注意的是要检查网分的源输出功率,避免损坏电子校准件或者让电子校准件过载。我们将源输出功率调整为-15dBm。把电子校准件的B端口连接到E5063A的端口1,电子校准件的A端口连接到SMA线缆的一端,注意要使用转矩扳手拧紧并始校准。校准过程仅需几秒钟。Step2始测量把被测件连接到E5063A的端口1,以及SMA线缆的一端。(SMA线缆的另外一端接的是E5063A的端口2)进行S11端口1反射测量。
(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。
仪器外校益阳-校验公司在早期汽车应用领域中,只有电子时钟属于长时间启的电子零件。但是多年以来,汽车商不断在汽车中加装新的电子装置,并引进了新的技术,因此具有长时间运作的电子系统便不断增加。今时今日,先进的驾驶人信息系统、信息与电传系统,已成为一般汽车的标准配备,即使是在汽车未发动时,这些系统也必须保启启状态,以确保这当中的数据不会遗失。在此同时,车用电子系统的设计也越趋复杂,而且愈来愈多中低阶的汽车也都始加装了高阶的电子装置。
仪器外校益阳-校验公司在早期汽车应用领域中,只有电子时钟属于长时间启的电子零件。但是多年以来,汽车商不断在汽车中加装新的电子装置,并引进了新的技术,因此具有长时间运作的电子系统便不断增加。今时今日,先进的驾驶人信息系统、信息与电传系统,已成为一般汽车的标准配备,即使是在汽车未发动时,这些系统也必须保启启状态,以确保这当中的数据不会遗失。在此同时,车用电子系统的设计也越趋复杂,而且愈来愈多中低阶的汽车也都始加装了高阶的电子装置。