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轻工实验室桂林-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 16:59:32
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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。
文中尝试通过谐振电路改变传感器的输出信号,从信号源头增大传感器灵敏度。这种方法相当于对传感器本身进行,使得它还可以与其他技术如:传感器激励源、输出信号、计算机软件补偿等兼容以共同提高整个系统的性能。后电路的模型建立1.1半桥式电路如果没有C1和C2为普通半桥电路,虚线框中为电感传感器的等效电路,传感器测头的位移带动螺线管中铁芯上下,从而改变上下两个线圈的电感值。将两线圈等效成纯电阻和纯电感的串联,如图中R1和L1组成上线圈,R2和L2组成下线圈,输出接在上线圈上。
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。
文中尝试通过谐振电路改变传感器的输出信号,从信号源头增大传感器灵敏度。这种方法相当于对传感器本身进行,使得它还可以与其他技术如:传感器激励源、输出信号、计算机软件补偿等兼容以共同提高整个系统的性能。后电路的模型建立1.1半桥式电路如果没有C1和C2为普通半桥电路,虚线框中为电感传感器的等效电路,传感器测头的位移带动螺线管中铁芯上下,从而改变上下两个线圈的电感值。将两线圈等效成纯电阻和纯电感的串联,如图中R1和L1组成上线圈,R2和L2组成下线圈,输出接在上线圈上。
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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机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电机笼条,端环断裂和定子端绕组绝缘破损,导致击穿烧机,转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等;3.对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。所有这些都给设备的安全可靠运行带来威胁,同时也造成过大的起动能量损耗,尤其当频繁起停时更是如此。为避免对电网和设备造成严重影响,大功率电机在启动时一般采用如下两种方式。
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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机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电机笼条,端环断裂和定子端绕组绝缘破损,导致击穿烧机,转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等;3.对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。所有这些都给设备的安全可靠运行带来威胁,同时也造成过大的起动能量损耗,尤其当频繁起停时更是如此。为避免对电网和设备造成严重影响,大功率电机在启动时一般采用如下两种方式。
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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LTE测试技术虽进步显著未来仍面临三重关互操作测试任务仍艰巨三大运营商3G网络已完成大规模建设,新部署的LTE网络在较长时期内难以达到2G/3G网络的覆盖广度和深度,且VoLTE技术目前还不够成熟,因此LTE与2G/3G网络不能孤立运行,必须通过互操作来保证业务在网络之间的连续性。LTE与2G/3G的互操作包括语音互操作和数据互操作。以为例,对于数据互操作,不仅要求TD-LTE与TD-SCDMA之间实现空闲态的双向重选、连接态的双向重定向,还要求TD-LTE与GSM网间实现互操作以保证业务连续性,复杂的切换场景对测试工作而言是艰巨的挑战。
LTE测试技术虽进步显著未来仍面临三重关互操作测试任务仍艰巨三大运营商3G网络已完成大规模建设,新部署的LTE网络在较长时期内难以达到2G/3G网络的覆盖广度和深度,且VoLTE技术目前还不够成熟,因此LTE与2G/3G网络不能孤立运行,必须通过互操作来保证业务在网络之间的连续性。LTE与2G/3G的互操作包括语音互操作和数据互操作。以为例,对于数据互操作,不仅要求TD-LTE与TD-SCDMA之间实现空闲态的双向重选、连接态的双向重定向,还要求TD-LTE与GSM网间实现互操作以保证业务连续性,复杂的切换场景对测试工作而言是艰巨的挑战。
(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。
轻工实验室桂林-认证机构USSD卡、MMC卡、DVI/HDMCAN等接口,因为用户使用中经常性热插拔,板上的芯片非常容易受静响。这样对于接口就要加上保护器件防止损坏芯片。USB1.USB2.、SD卡、MMC卡等接口,因为用户使用中经常性热插拔,板上的芯片非常容易受静响。这种应用场合不能使用普通的稳压管等信道进行保护,因为稳压管的反应速率太慢、且容性负载较大,会影响信道上的数据通信。NXP特以下方案供客户参考。
轻工实验室桂林-认证机构USSD卡、MMC卡、DVI/HDMCAN等接口,因为用户使用中经常性热插拔,板上的芯片非常容易受静响。这样对于接口就要加上保护器件防止损坏芯片。USB1.USB2.、SD卡、MMC卡等接口,因为用户使用中经常性热插拔,板上的芯片非常容易受静响。这种应用场合不能使用普通的稳压管等信道进行保护,因为稳压管的反应速率太慢、且容性负载较大,会影响信道上的数据通信。NXP特以下方案供客户参考。