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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-09 13:43:52
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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。
另外,TEMCELL的高度也不够,这也是TEMCELL不能进行定量测试的一个原因。根据天线辐射的远场测试分析,对于EGSM/DCS频段的手机天线,被测手机与天线的距离至少大于1米;我们可以看几乎所有的2D暗室都是远大于这个距离。而TEMCELL比这个距离小一些,所以这也是TEMCELL相对于微波暗室来讲测量不准的一个原因。所以,TEMCELL只能对天线定性的分析而不能定量的分析。在实验室可以定性分析几种样机的差异,比较其性能的优劣,但不能作为准确的标准值来衡量天线的性能,只能通过与其他的“金'(Goldensample)对比,大致来判断手机天线的性能。
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。
另外,TEMCELL的高度也不够,这也是TEMCELL不能进行定量测试的一个原因。根据天线辐射的远场测试分析,对于EGSM/DCS频段的手机天线,被测手机与天线的距离至少大于1米;我们可以看几乎所有的2D暗室都是远大于这个距离。而TEMCELL比这个距离小一些,所以这也是TEMCELL相对于微波暗室来讲测量不准的一个原因。所以,TEMCELL只能对天线定性的分析而不能定量的分析。在实验室可以定性分析几种样机的差异,比较其性能的优劣,但不能作为准确的标准值来衡量天线的性能,只能通过与其他的“金'(Goldensample)对比,大致来判断手机天线的性能。
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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示波器用户在进行幅值/峰值等垂直量测量时,偶然遇到测量结果与预期稍有偏差,测量不够准确的问题,使用户对示波器的测量精度产生了质疑,在这里说说示波器幅值/峰值等垂直量测量为什么出现测量偏差,针对这种现象将如何从而减少测量误差。客户在使用示波器测量高频信号、强电压、微小信号或者电源纹波、噪声等的幅值/峰值等垂直量时,测量值出现偏差,垂直量测量值偏小或偏大等,导致用户对示波器测量准确性产生质疑。示波器测量疑问示波器垂直量测量出现偏差的原因归结为以下四点:低频补偿调节与否;示波器的底噪干扰对测量的影响;示波器的幅频特性曲线差异;④示波器的垂直分辨率对测量的影响。
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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示波器用户在进行幅值/峰值等垂直量测量时,偶然遇到测量结果与预期稍有偏差,测量不够准确的问题,使用户对示波器的测量精度产生了质疑,在这里说说示波器幅值/峰值等垂直量测量为什么出现测量偏差,针对这种现象将如何从而减少测量误差。客户在使用示波器测量高频信号、强电压、微小信号或者电源纹波、噪声等的幅值/峰值等垂直量时,测量值出现偏差,垂直量测量值偏小或偏大等,导致用户对示波器测量准确性产生质疑。示波器测量疑问示波器垂直量测量出现偏差的原因归结为以下四点:低频补偿调节与否;示波器的底噪干扰对测量的影响;示波器的幅频特性曲线差异;④示波器的垂直分辨率对测量的影响。
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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在现场条件下校准,或在相同于现场条件的扰动阻流件与仪表一起,在实验室实流校验装置上校准。在仪表上游如下节所述的流动调整器。密封垫片偏心(未对准中心)。密封衬垫偏心,遮住了部分流通面积,使速度分布严重畸变不对称。由于不对称流动发生在流量传感器进口,即上游直管段长度为零,会对差压式、涡轮式、涡街式、超声式,靶式、电磁式等仪表带来测量误差。DN50mm电磁流量计衬垫偏心10mm,测量误差高达4%~10%;标准孔板的锐角未装在迎流面;仪表与管道间密封衬垫内径Dg小于管道内径Dp和仪表内径Dm而产生束流。
在现场条件下校准,或在相同于现场条件的扰动阻流件与仪表一起,在实验室实流校验装置上校准。在仪表上游如下节所述的流动调整器。密封垫片偏心(未对准中心)。密封衬垫偏心,遮住了部分流通面积,使速度分布严重畸变不对称。由于不对称流动发生在流量传感器进口,即上游直管段长度为零,会对差压式、涡轮式、涡街式、超声式,靶式、电磁式等仪表带来测量误差。DN50mm电磁流量计衬垫偏心10mm,测量误差高达4%~10%;标准孔板的锐角未装在迎流面;仪表与管道间密封衬垫内径Dg小于管道内径Dp和仪表内径Dm而产生束流。
(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。
仪器校正广东-认证中心德维创数据采集系统的硬件方面的优点使得制动噪声的测试系统得到完解决。数据采集分析软件测试界面:实时获得当前各传感器的测量值。可以实时看到车速、制动次数、减速度、制动噪声的声压级、刹车片温度、制动管路压力、制动系统的振动等信息。数据采集分析软件分析界面:用于显示当前测试的主要统计信息。包括累计里程、累计制动次数、累计刹车噪声数量、制动噪声产生的比例、温度统计值、压力统计值、速度统计值、减速度统计值以及噪声声压级的分布统计等。
仪器校正广东-认证中心德维创数据采集系统的硬件方面的优点使得制动噪声的测试系统得到完解决。数据采集分析软件测试界面:实时获得当前各传感器的测量值。可以实时看到车速、制动次数、减速度、制动噪声的声压级、刹车片温度、制动管路压力、制动系统的振动等信息。数据采集分析软件分析界面:用于显示当前测试的主要统计信息。包括累计里程、累计制动次数、累计刹车噪声数量、制动噪声产生的比例、温度统计值、压力统计值、速度统计值、减速度统计值以及噪声声压级的分布统计等。