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测试仪表校准毕节-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-02 19:45:18
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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。
单芯片集成的趋势使得设备变的小巧而可靠,并具备了多种功能。现在的驱动器的尺寸已经小于1mm3,但仍然能高质量、无明显干扰的输出信号。除了半导体技术的进步之外,小尺寸的芯片和表面贴装芯片的流行也意味着更多的高科技元件能成的体积。表面贴装芯片比过孔式模型有更多的优势,比如能用取放机器进行简单的自动,在节省空间的双面电路板设计方面更多的灵活性。采用较少的元件是另一个节省空间和能量的趋势,它能使便携设备在变小的同时延长了电池寿命。
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。
单芯片集成的趋势使得设备变的小巧而可靠,并具备了多种功能。现在的驱动器的尺寸已经小于1mm3,但仍然能高质量、无明显干扰的输出信号。除了半导体技术的进步之外,小尺寸的芯片和表面贴装芯片的流行也意味着更多的高科技元件能成的体积。表面贴装芯片比过孔式模型有更多的优势,比如能用取放机器进行简单的自动,在节省空间的双面电路板设计方面更多的灵活性。采用较少的元件是另一个节省空间和能量的趋势,它能使便携设备在变小的同时延长了电池寿命。
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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理想差分传输线不会传输幅度相等相位相同的信号,即共模信号,对共模干扰有很好的作用。实际上差分传输线输入和输出的信号都不可能是理想的,输入和输出信号中都有以地为参考的共模信号存在。由差模信号激励得到共模信号的工作模式称为“差模/共模”模式。如果输入信号中含有共模信号,同样也会激励得到差模和共模信号,对应的工作模式分别为“共模/差模”和“共模/共模”模式。其中“共模/差模”模式会在输出的差模信号中引入噪声,于是差分传输线由共模信号激励产生差模信号的能力将是判断一个该器件性能优劣的重要指标。
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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理想差分传输线不会传输幅度相等相位相同的信号,即共模信号,对共模干扰有很好的作用。实际上差分传输线输入和输出的信号都不可能是理想的,输入和输出信号中都有以地为参考的共模信号存在。由差模信号激励得到共模信号的工作模式称为“差模/共模”模式。如果输入信号中含有共模信号,同样也会激励得到差模和共模信号,对应的工作模式分别为“共模/差模”和“共模/共模”模式。其中“共模/差模”模式会在输出的差模信号中引入噪声,于是差分传输线由共模信号激励产生差模信号的能力将是判断一个该器件性能优劣的重要指标。
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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发动机所吸进空气流量的值与值之比max/min在自然进气系统中为40~50,在带增压的系统的中为60~70,在此范围内的,空气流量传感器应能保持±2~3[%]的测量精度,电子控制燃油装置上所用的空气流量传感器在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度,而且测量响应性也要,可测量脉动的空气流,输出信号的应简单。根据空气流量传感器特征的不同,将燃油控制系统按进气量的计量方式分为直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制(根据进气歧管负压与发动机的转速间接计量进气量。
发动机所吸进空气流量的值与值之比max/min在自然进气系统中为40~50,在带增压的系统的中为60~70,在此范围内的,空气流量传感器应能保持±2~3[%]的测量精度,电子控制燃油装置上所用的空气流量传感器在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度,而且测量响应性也要,可测量脉动的空气流,输出信号的应简单。根据空气流量传感器特征的不同,将燃油控制系统按进气量的计量方式分为直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制(根据进气歧管负压与发动机的转速间接计量进气量。
(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。
测试仪表校准毕节-认证机构汽车检测诊断技术飞速发展,传统的检测方法已不能满足现代汽车检测需要,其它领域新技术的发展,渗透也促进了汽车检测设备与手段的发展更新。人们能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测,进行综合检测诊断,而且具有自动控制检测过程,自动采集检测数据等功能,使检测诊断过程更安全、更快捷、更准确。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。智能交通系统(ITS)在我国得到了广泛应用。
测试仪表校准毕节-认证机构汽车检测诊断技术飞速发展,传统的检测方法已不能满足现代汽车检测需要,其它领域新技术的发展,渗透也促进了汽车检测设备与手段的发展更新。人们能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测,进行综合检测诊断,而且具有自动控制检测过程,自动采集检测数据等功能,使检测诊断过程更安全、更快捷、更准确。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。智能交通系统(ITS)在我国得到了广泛应用。