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仪器外校浙江-校准机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-02 19:24:57
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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。
现在市面上在的示波器基本全都是数字示波器了。这里要强调的一点仍然是死区时间,这依赖的是数字示波器后面的和显示速度。虽然在现有的技术水平下仍然无法到实时,但是的速度越快,丢失的波形就越少,有关这方面性能是指标叫——波形刷新率。因此大家选用示波器的时候也记得关注一下这个参数,毕竟对于200MHz带宽示波器来说,几乎所有的品牌都会配1G的采样率,但是波形刷新率就差好多了,品牌只到的50K,甚至只有5k,而ZDS2024Plus到330k,波形观测的死区时间就少了特别多,那示波器抓到异常波形的概率就更大了,这一点的差别还是很大的。
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。
现在市面上在的示波器基本全都是数字示波器了。这里要强调的一点仍然是死区时间,这依赖的是数字示波器后面的和显示速度。虽然在现有的技术水平下仍然无法到实时,但是的速度越快,丢失的波形就越少,有关这方面性能是指标叫——波形刷新率。因此大家选用示波器的时候也记得关注一下这个参数,毕竟对于200MHz带宽示波器来说,几乎所有的品牌都会配1G的采样率,但是波形刷新率就差好多了,品牌只到的50K,甚至只有5k,而ZDS2024Plus到330k,波形观测的死区时间就少了特别多,那示波器抓到异常波形的概率就更大了,这一点的差别还是很大的。
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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同样,这样的改变也体现在“协议解码”上,新的解码方式将人们从“0”,“1”的世界中解放出来,大大提高了工作效率。0/1的世界下面,我们具体看一下示波器发展中协议解码方式的变化。 初的协议解码 初的示波器只是一个简单的波形显示兼数据测量,而我们需要获取协议波形深层次的含义,则需要一段一段去分析。:观察IIC协议,一个时钟信号,一个数据信号,我们需要按照时钟与数据信号一位一位对应,去进行0/1的组合转换,将其“翻译”成我们需要形式,再去对应相应的物理量。
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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同样,这样的改变也体现在“协议解码”上,新的解码方式将人们从“0”,“1”的世界中解放出来,大大提高了工作效率。0/1的世界下面,我们具体看一下示波器发展中协议解码方式的变化。 初的协议解码 初的示波器只是一个简单的波形显示兼数据测量,而我们需要获取协议波形深层次的含义,则需要一段一段去分析。:观察IIC协议,一个时钟信号,一个数据信号,我们需要按照时钟与数据信号一位一位对应,去进行0/1的组合转换,将其“翻译”成我们需要形式,再去对应相应的物理量。
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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由于在交变电压下主要按电容分压,故能够有效地暴露设备绝缘缺陷。它主要达到如下目的:检测绝缘耐压受工作电压或过电压的能力;检查电气设备绝缘或检修质量;排除因原材料、或运输对绝缘的损伤,降低产品早期失效率;检验绝缘的电气间隙和爬电距离。绝缘电阻测量绝缘电阻是电气设备和电气线路 基本的绝缘指标。绝缘电阻是指用绝缘材料隔的两部分导体之间的电阻称绝缘电阻为了保证电气设备运行的安全,应对其不同极性(不同相)的导电体之间,或导电体与外壳之间的绝缘电阻提出一个要求。
由于在交变电压下主要按电容分压,故能够有效地暴露设备绝缘缺陷。它主要达到如下目的:检测绝缘耐压受工作电压或过电压的能力;检查电气设备绝缘或检修质量;排除因原材料、或运输对绝缘的损伤,降低产品早期失效率;检验绝缘的电气间隙和爬电距离。绝缘电阻测量绝缘电阻是电气设备和电气线路 基本的绝缘指标。绝缘电阻是指用绝缘材料隔的两部分导体之间的电阻称绝缘电阻为了保证电气设备运行的安全,应对其不同极性(不同相)的导电体之间,或导电体与外壳之间的绝缘电阻提出一个要求。
(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。
仪器外校浙江-校准机构对于仪器本身,用户们希望仪器能在被测产品工作之后立刻产生测试谱线和频率、幅度数据,但是往往这需要一个时间过程。RIGOL的DSA系列频谱分析仪具备快速响应的特性,同时其“连续峰值”功能,可以保证在信号谱线被捕捉到的同时,实时捕获当前的调制载波频率和发射功率,连带工人操作被测产品时间测试速度达到5s/个。图三:RIGOL-DSA12测试界面B,化测试系统,以实现自动化测试。为了进一步加快测试速度,同时实时保存测试数据,进一步统一产品的测试评判标准,RIGOL工程师为客户发了一款遥控器自动测试软件。
仪器外校浙江-校准机构对于仪器本身,用户们希望仪器能在被测产品工作之后立刻产生测试谱线和频率、幅度数据,但是往往这需要一个时间过程。RIGOL的DSA系列频谱分析仪具备快速响应的特性,同时其“连续峰值”功能,可以保证在信号谱线被捕捉到的同时,实时捕获当前的调制载波频率和发射功率,连带工人操作被测产品时间测试速度达到5s/个。图三:RIGOL-DSA12测试界面B,化测试系统,以实现自动化测试。为了进一步加快测试速度,同时实时保存测试数据,进一步统一产品的测试评判标准,RIGOL工程师为客户发了一款遥控器自动测试软件。