热点
新内容
仪器计量宿迁-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 11:44:03
仪器计量宿迁-审厂仪器计量宿迁-审厂
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。
电压暂降往往会导致设备停机或者烧毁,给工业带来极大的危害,那如何测量并解决电压暂降问题呢?电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象,电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%~10%,然后回升至正常值附近,持续时间为10ms~1min。电压暂降往往会导致设备停机或者烧毁,给工业带来极大的危害,同时给企业带来巨大的损失。
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。
电压暂降往往会导致设备停机或者烧毁,给工业带来极大的危害,那如何测量并解决电压暂降问题呢?电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象,电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%~10%,然后回升至正常值附近,持续时间为10ms~1min。电压暂降往往会导致设备停机或者烧毁,给工业带来极大的危害,同时给企业带来巨大的损失。
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。
仪器计量宿迁-审厂
电路设计是传感器性能是否优越的关键因素,由于传感器输出端都是很微小的信号,如果因为噪声导致有用的信号被淹没,那就得不偿失了,所以加强传感器电路的抗干扰设计尤为重要。在这之前,我们必须了解传感器电路噪声的来源,以便找出更好的方法来降低噪声。总的来说,传感器电路噪声主要有一下七种:低频噪声低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触 的闪爆电弧。
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。
仪器计量宿迁-审厂
电路设计是传感器性能是否优越的关键因素,由于传感器输出端都是很微小的信号,如果因为噪声导致有用的信号被淹没,那就得不偿失了,所以加强传感器电路的抗干扰设计尤为重要。在这之前,我们必须了解传感器电路噪声的来源,以便找出更好的方法来降低噪声。总的来说,传感器电路噪声主要有一下七种:低频噪声低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触 的闪爆电弧。
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。
仪器计量宿迁-审厂
国内众多港口,随着加入WTO组织,自港以来,港口集装箱吞吐量持续增长,伴随着吞吐量大规模的增长,及近年来恶劣天气天数的影响,给引航调度带来了新的问题:进出港频率更高,航道内漂浮物增多、航道情况更复杂,事故隐患难以及时发现,事故风险越来越高。要应对以上痛点需求,传统的监控技术,是远远不能满足。相比于传统可见光摄像机摄像监控,热成像摄像机无需任何光照,依靠物体自身辐射的红外热能即可清晰的成像,不受强光影响,白天黑夜都可清晰地探测,识别隐蔽目标。
国内众多港口,随着加入WTO组织,自港以来,港口集装箱吞吐量持续增长,伴随着吞吐量大规模的增长,及近年来恶劣天气天数的影响,给引航调度带来了新的问题:进出港频率更高,航道内漂浮物增多、航道情况更复杂,事故隐患难以及时发现,事故风险越来越高。要应对以上痛点需求,传统的监控技术,是远远不能满足。相比于传统可见光摄像机摄像监控,热成像摄像机无需任何光照,依靠物体自身辐射的红外热能即可清晰的成像,不受强光影响,白天黑夜都可清晰地探测,识别隐蔽目标。
(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。
仪器计量宿迁-审厂容量测量:如下图测试电路,核心是用一个具有恒流输出及电压限制的功率电源作为充电电源。电容两端的充电电压波形可以通过一个数字示波器进行记录。通过示波器的光标,可以很方便地读出电压从1.5V上升到2.5V所用的时间,基本的计算公式如下:i=C(V/t)公式变换为:C=i(t/V)。充电电流设定为1A,电压变化范围V=2.5V-1.5V-1V那么C=t,在这个示例中,超级电容的容量在数字上与电容从1.5V充电到2.5V的时间相等。
仪器计量宿迁-审厂容量测量:如下图测试电路,核心是用一个具有恒流输出及电压限制的功率电源作为充电电源。电容两端的充电电压波形可以通过一个数字示波器进行记录。通过示波器的光标,可以很方便地读出电压从1.5V上升到2.5V所用的时间,基本的计算公式如下:i=C(V/t)公式变换为:C=i(t/V)。充电电流设定为1A,电压变化范围V=2.5V-1.5V-1V那么C=t,在这个示例中,超级电容的容量在数字上与电容从1.5V充电到2.5V的时间相等。