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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-02 13:10:13
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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。
相比APD,MPPC的增益可达到1^5~1^6,这样在理论上,可以在更短的时间内得到更长的距离信息,探测带宽也与APD不相上下。另外,拥有小而有效面积、更多像素结构的MPPC不仅具备较快的时间特性(上升时间仅1纳秒左右),还可利用它独特的光子分辨能力,将不同表面反射率的物体识别出来,从而达到测距同时分辨物体表面特性的目的。从这些性能上来看,MPPC非常适合脉冲测距法的应用,是自动驾驶上一维激光雷达的理想“小伙伴”。
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。
相比APD,MPPC的增益可达到1^5~1^6,这样在理论上,可以在更短的时间内得到更长的距离信息,探测带宽也与APD不相上下。另外,拥有小而有效面积、更多像素结构的MPPC不仅具备较快的时间特性(上升时间仅1纳秒左右),还可利用它独特的光子分辨能力,将不同表面反射率的物体识别出来,从而达到测距同时分辨物体表面特性的目的。从这些性能上来看,MPPC非常适合脉冲测距法的应用,是自动驾驶上一维激光雷达的理想“小伙伴”。
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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仪表应用技术的研究具有现实的经济意义。表率是仪表应用技术水平和仪表本身品质的综合表现。测量方法和仪表对测量对象、使用环境的匹配、协调、优化、以及在此之前的设计选型和调试等环节都是影响表率的重要因素。这些年来,我国的流量测量仪表应用技术获得了长足的进步,流量测量仪表的表率有了很大提高,这一方面是由于仪表人员整体技术水平有了明显提高,责任意识有所增强,更重要的是仪表的品质比以前计划经济年代有了大幅度提高,进口仪表和引进国外先进技术的仪表比重在上升,尤其是仪表普通实现智能化后,测量范围可调比大大扩展,以前由于测量范围选择不合适而无法投入正常使用的仪表,通过变更量程一般都能投入使用。
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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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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严防死守数据关每天检查那么多电池,测试数据一旦丢失,对于工作人员来说简直是噩耗。不过,有了福禄克,这些问题完全不用担心,通过无线功能可以发送和查看电池分析仪中的测试结果,对历史检测数据一目了然。这几款产品已经用在了某路地铁的实际检修中:在检测中,工程师对在同一个电池柜中的15节电池进行了测量,准确,省时省力。并且,地铁的运维人员对BT521的档案测试以及管理软件也非常认可。可以实现复杂的数据管理,并能对历史检测数据一目了然,便于长期跟踪。
严防死守数据关每天检查那么多电池,测试数据一旦丢失,对于工作人员来说简直是噩耗。不过,有了福禄克,这些问题完全不用担心,通过无线功能可以发送和查看电池分析仪中的测试结果,对历史检测数据一目了然。这几款产品已经用在了某路地铁的实际检修中:在检测中,工程师对在同一个电池柜中的15节电池进行了测量,准确,省时省力。并且,地铁的运维人员对BT521的档案测试以及管理软件也非常认可。可以实现复杂的数据管理,并能对历史检测数据一目了然,便于长期跟踪。
(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。
仪器外校中山-检测公司将万用表电阻挡拨到适当的量程,然后我们在进行欧姆调零, 使用两支表笔(不分正负)分别和电阻器的两端引脚相接,这样就能够测出实际的电阻值。 将测试值和电阻器的标称值进行核对,从而就可以很好的判断电位器或热敏电阻器是否完好。如万用表的指针是不动的,那么就表明内部的电阻体以及断了。电位器或者热敏电阻器的中心引脚都是和它内部的活动触点有连接的。我们使用万用表的两支表笔分别连接中心引脚以及其余的任一引脚,然后再徐徐的旋转轴柄,表头指针需要平稳地相应的,如指针有跳跃、跌落的现象,那么就说明可动接触点和电阻体是接触 的。
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