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轻工实验室湖北-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 12:38:18
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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。
基波叠加5次和7次谐波示意图电网谐波产生的原因高次谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。电网谐波来自于三个方面:发电源质量不高产生谐波;由于发电机工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然,几个这样的电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。
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。
基波叠加5次和7次谐波示意图电网谐波产生的原因高次谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。电网谐波来自于三个方面:发电源质量不高产生谐波;由于发电机工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然,几个这样的电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。
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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拿出ES31E仪表来,此时旋转关在OFF档位,关机状态中。测量土壤电阻率,就把旋转关旋转到ρE档,将会显示.Ωm,测量接地电阻就旋转到RE档,接地电压就VE档。把接地棒打到土壤下,线上有钳子的一端钳住接地棒,还要再打三根接地棒。共:红,黄,绿,黑四根线。接地线的按照H,S,ES,E顺序成一直线排列,每个接地棒之间距离为5米。红,黄,绿,黑对应仪表上的颜色插口就行。按SET键设置好距离,如5米。
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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拿出ES31E仪表来,此时旋转关在OFF档位,关机状态中。测量土壤电阻率,就把旋转关旋转到ρE档,将会显示.Ωm,测量接地电阻就旋转到RE档,接地电压就VE档。把接地棒打到土壤下,线上有钳子的一端钳住接地棒,还要再打三根接地棒。共:红,黄,绿,黑四根线。接地线的按照H,S,ES,E顺序成一直线排列,每个接地棒之间距离为5米。红,黄,绿,黑对应仪表上的颜色插口就行。按SET键设置好距离,如5米。
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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差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS,CML和PECL等等。传送一个理想的串行比特流串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如所示,差分信号的预计到达时间是一样的,这样的话,它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号,然后正确地采样和恢复数据,从而实现无误差数据传输。:理想差分对的电气属性对于差分对的要求一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同,差分对可以是一对印刷电路板(PCB)走线,一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)。
差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS,CML和PECL等等。传送一个理想的串行比特流串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如所示,差分信号的预计到达时间是一样的,这样的话,它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号,然后正确地采样和恢复数据,从而实现无误差数据传输。:理想差分对的电气属性对于差分对的要求一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同,差分对可以是一对印刷电路板(PCB)走线,一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)。
(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。
轻工实验室湖北-CNAS认证机构分别用于钢板温度和区域的测量,将测量的数据进行模/数转换发送到器进行数据和计算,然后通过WCA软件进行分析、显示和存储。设备构成如所示:(:扫描式测温仪的设备组成)测温探头的及主要参数测温探头在辊道上方,垂直向下扫描,其测量范围为(3-9)℃,内部灰度系数的可调范围为.2-1.,根据测量钢板的材质要求及水汽环境等的影响因素,我们一般选为.75-.85;当探头在不易随时维护的位置或环境中时,就需要用远程控制来修正灰度系数,通过输入(4-2)mA信号进行远程控制。
轻工实验室湖北-CNAS认证机构分别用于钢板温度和区域的测量,将测量的数据进行模/数转换发送到器进行数据和计算,然后通过WCA软件进行分析、显示和存储。设备构成如所示:(:扫描式测温仪的设备组成)测温探头的及主要参数测温探头在辊道上方,垂直向下扫描,其测量范围为(3-9)℃,内部灰度系数的可调范围为.2-1.,根据测量钢板的材质要求及水汽环境等的影响因素,我们一般选为.75-.85;当探头在不易随时维护的位置或环境中时,就需要用远程控制来修正灰度系数,通过输入(4-2)mA信号进行远程控制。
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