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工程类实验室广东-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 06:25:08
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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。
灵敏度与准确度测量输出变化与标准值变化之间的关系称为灵敏度。理想情况下这种关系呈现为 线性,但在实际操作中所有测量均会存在某些瑕疵或不确定性。被测值与与标准值的一致性通常简单地称为“准确度”,但这是一个略微模糊的术语。严格定义的准确度通常包括重复性。重复性指在测量条件不变的情况下,仪器在重复测量时能够达到相似测量结果的能力(见)。但是其可能包含也可能不包含湿滞、温度依赖性、非线性和长期稳定性。重复性本身通常是测量不确定性的次要来源,如果精度规范不包含其它不确定性,则其可能会造成对实际测量性能的错误印象。
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。
灵敏度与准确度测量输出变化与标准值变化之间的关系称为灵敏度。理想情况下这种关系呈现为 线性,但在实际操作中所有测量均会存在某些瑕疵或不确定性。被测值与与标准值的一致性通常简单地称为“准确度”,但这是一个略微模糊的术语。严格定义的准确度通常包括重复性。重复性指在测量条件不变的情况下,仪器在重复测量时能够达到相似测量结果的能力(见)。但是其可能包含也可能不包含湿滞、温度依赖性、非线性和长期稳定性。重复性本身通常是测量不确定性的次要来源,如果精度规范不包含其它不确定性,则其可能会造成对实际测量性能的错误印象。
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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测试图IT65C/D模拟量接口电源上升时间的测试电源上升时间与机时间的区别,上升时间(RiseTim:电压从没有上升至稳定的这段时间(一般量测输出电压的上下限为1%~9%或5%~95%),如上图所示,Va为输出电压的1%,Vb为输出电压的9%,Va,Vb之间的时间即为机电压上升时间。测试方法:启动测试:选择启动测试触发源为电平触发方式,触发电平设定为Va,当待测电源输出电压达到Va时,始测试;结束测试:选择结束测试触发源为电平触发方式,触发电平设定为Vb,当待测电源输出电压达到Vb时,停止测试;负载计算出两个触发信号之间的时间差,即为待测电源的上升时间。
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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测试图IT65C/D模拟量接口电源上升时间的测试电源上升时间与机时间的区别,上升时间(RiseTim:电压从没有上升至稳定的这段时间(一般量测输出电压的上下限为1%~9%或5%~95%),如上图所示,Va为输出电压的1%,Vb为输出电压的9%,Va,Vb之间的时间即为机电压上升时间。测试方法:启动测试:选择启动测试触发源为电平触发方式,触发电平设定为Va,当待测电源输出电压达到Va时,始测试;结束测试:选择结束测试触发源为电平触发方式,触发电平设定为Vb,当待测电源输出电压达到Vb时,停止测试;负载计算出两个触发信号之间的时间差,即为待测电源的上升时间。
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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天下武功,唯快不破。在保证安全的基础上尽可能提高测试效率也是T/R组件测试领域不变的追求和目标。当然,提高测试效率的方法有很多,提高测试仪器仪表的性能(提高扫描速度和增加测试功能等)、简化连接和校准过程以及优化测试程序和工艺等。还有没有其它法呢?那就是并行测试,这也是当今自动测试技术领域发展的重要趋势和方向之一。所谓并行测试就是充分利用测试仪器和测试通道等资源,按照一定的调度规划同时执行多个测试任务,从而提高测试效率。
天下武功,唯快不破。在保证安全的基础上尽可能提高测试效率也是T/R组件测试领域不变的追求和目标。当然,提高测试效率的方法有很多,提高测试仪器仪表的性能(提高扫描速度和增加测试功能等)、简化连接和校准过程以及优化测试程序和工艺等。还有没有其它法呢?那就是并行测试,这也是当今自动测试技术领域发展的重要趋势和方向之一。所谓并行测试就是充分利用测试仪器和测试通道等资源,按照一定的调度规划同时执行多个测试任务,从而提高测试效率。
(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。
工程类实验室广东-计量单位以下是这个系列的直流电子负载在汽车电子行业的发电机测试中 应用的具体案例。直流电子负载在发电机测试的应用案例在进行发电机测试时,需要电子负载能够从发电机的怠速到全速分为四个不同的项目,模拟发电机在汽车运行时各种状况下的发电性能。在这整个的过程当中,需要实时观测电压和电流数据,传统的负载箱是完全不能满足这一要求的,且测试数据不准确,所以就必须要使用专业的电子负载来进行测试。那么,又为什么要选用艾德克斯ITECH的这款电子负载系列来进行汽车发电机的测试呢?原因就是它不仅完全满足测试需求,而且优势非常显著。
工程类实验室广东-计量单位以下是这个系列的直流电子负载在汽车电子行业的发电机测试中 应用的具体案例。直流电子负载在发电机测试的应用案例在进行发电机测试时,需要电子负载能够从发电机的怠速到全速分为四个不同的项目,模拟发电机在汽车运行时各种状况下的发电性能。在这整个的过程当中,需要实时观测电压和电流数据,传统的负载箱是完全不能满足这一要求的,且测试数据不准确,所以就必须要使用专业的电子负载来进行测试。那么,又为什么要选用艾德克斯ITECH的这款电子负载系列来进行汽车发电机的测试呢?原因就是它不仅完全满足测试需求,而且优势非常显著。