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测试设备校正济南-认证单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 06:39:10
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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。
在工业现场系统中,对电源进行隔离的初衷是为了将电源的前级设备与后级设备隔离来,即使是前级设备出了问题也不会损坏后级设备。但在工作环境良好或整个系统的地是共用的场合中使用隔离电源的意义就并不大了,此时可以就使用非隔离电源,其电路拓扑更简单,体积更小,效率极高并且具备短路保护、欠压保等功能。其次,其相较于隔离电源转换效率更高。由于少了变压器的能量传递损耗,与使晶体管工作在放大区的传统LDO三端稳压器比起来损耗更低,如下所示,两者裸机大小差不多,但LDO线性电源由于效率低需要加散热片,而非隔离BUCK电源可直接用电路中无需散热片。
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。
在工业现场系统中,对电源进行隔离的初衷是为了将电源的前级设备与后级设备隔离来,即使是前级设备出了问题也不会损坏后级设备。但在工作环境良好或整个系统的地是共用的场合中使用隔离电源的意义就并不大了,此时可以就使用非隔离电源,其电路拓扑更简单,体积更小,效率极高并且具备短路保护、欠压保等功能。其次,其相较于隔离电源转换效率更高。由于少了变压器的能量传递损耗,与使晶体管工作在放大区的传统LDO三端稳压器比起来损耗更低,如下所示,两者裸机大小差不多,但LDO线性电源由于效率低需要加散热片,而非隔离BUCK电源可直接用电路中无需散热片。
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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从全称上看, 的区别,下面就个解析。简单的说,IEC61000-4-7是针对电源和连接电源的设备,给出其谐波、间谐波的测量方法,同时针对测量谐波、间谐波的仪器设备给出技术标准。在测量方法方面,IEC61000-4-7给出了频率、谐波、失真系数、间谐波的具体测试方法,IEC61000-4-7还特意强调,严格意义上讲,被测信号需要处于稳定状态。
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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从全称上看, 的区别,下面就个解析。简单的说,IEC61000-4-7是针对电源和连接电源的设备,给出其谐波、间谐波的测量方法,同时针对测量谐波、间谐波的仪器设备给出技术标准。在测量方法方面,IEC61000-4-7给出了频率、谐波、失真系数、间谐波的具体测试方法,IEC61000-4-7还特意强调,严格意义上讲,被测信号需要处于稳定状态。
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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同时通过长时间高温老化可以使元器件的缺陷、焊接和装配等生产过程中存在的隐患提前暴露出来。电源模块常见的低温和高温 的现象有:工作振荡,输出电压纹波和噪声变大,频率发生改变,严重的甚至输出电压跳变,模块啸叫。启动 ,如启动时输出电压升上波形有明显掉沟,输出电压不稳定,甚至模块完全启动失效。带容性负载能力减弱,无法带容性负载启动。启动时输出电压过冲幅度变大,超出规定范围。
同时通过长时间高温老化可以使元器件的缺陷、焊接和装配等生产过程中存在的隐患提前暴露出来。电源模块常见的低温和高温 的现象有:工作振荡,输出电压纹波和噪声变大,频率发生改变,严重的甚至输出电压跳变,模块啸叫。启动 ,如启动时输出电压升上波形有明显掉沟,输出电压不稳定,甚至模块完全启动失效。带容性负载能力减弱,无法带容性负载启动。启动时输出电压过冲幅度变大,超出规定范围。
(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。
测试设备校正济南-认证单位注意屏幕上方的轨迹模式指示,黄色的T1[M、P]表示轨迹1处于保持;通过轨迹、[轨迹选择?]、[轨迹2]、[刷新]轨迹2,并设置为连续刷新模式。注意屏幕上方的轨迹模式指示,T2标记高亮为蓝色,T2[W、P]表示轨迹2处于连续刷新模式,检波方式为正峰值;缓慢改变输入信号的频率,使其以1kHz步进,在±5kHz变化,信号分析仪显示如所示。使用保持观测漂移信号跟踪信号信号跟踪功能对于漂移比较缓慢的信号是非常有用的,它可以将漂移信号一直处于显示屏幕的中心位置。
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