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仪器计量潮州-认证单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 19:46:18
仪器计量潮州-认证单位仪器计量潮州-认证单位
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。
由于测量的非接触性,使得热像仪使用起来非常安全。由于其独特的性能,它在事、工业、医学以及科研等许多方面发挥着巨大的作用。而且现代热像仪的结构正逐渐趋于小型化和智能化,性能在不断提高,使用也更加灵活方便,因此红外热像技术的应用范围必将不断扩大,其应用水平也必将不断提高。供电系统检测变压器检测变压器箱体由于油路管道堵塞、涡流损耗、内部异常、铁芯绝缘 等造成发热,红外热像仪对变压器箱体的检测可以使变压器箱体始终处于正常温度,避免变压器因温度过高而损坏。
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。
由于测量的非接触性,使得热像仪使用起来非常安全。由于其独特的性能,它在事、工业、医学以及科研等许多方面发挥着巨大的作用。而且现代热像仪的结构正逐渐趋于小型化和智能化,性能在不断提高,使用也更加灵活方便,因此红外热像技术的应用范围必将不断扩大,其应用水平也必将不断提高。供电系统检测变压器检测变压器箱体由于油路管道堵塞、涡流损耗、内部异常、铁芯绝缘 等造成发热,红外热像仪对变压器箱体的检测可以使变压器箱体始终处于正常温度,避免变压器因温度过高而损坏。
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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它还采用智能DigjtalDNA技术,在66MHz下工作速度为59Dhrystone2.1MIPS。此外,MCF5282微器还具有新型设备:快速以太网媒体存取控制(MAC),支持100MbpsMII,10MlapsMII和10Mbps7线实际接口,它使以太网连接从板级扩展到芯片级,这是MCF5282区别于其他类型器的特色之一。QSPI模块,带有序列传输性能的串行外围接口。3个通用异步串行接口模块UART。
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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它还采用智能DigjtalDNA技术,在66MHz下工作速度为59Dhrystone2.1MIPS。此外,MCF5282微器还具有新型设备:快速以太网媒体存取控制(MAC),支持100MbpsMII,10MlapsMII和10Mbps7线实际接口,它使以太网连接从板级扩展到芯片级,这是MCF5282区别于其他类型器的特色之一。QSPI模块,带有序列传输性能的串行外围接口。3个通用异步串行接口模块UART。
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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对于各次测量和使用不同仪器的测量,噪声系数测量总是要求高精度和重复性。精度和重复性保证了元件和子系统商和他们的客户所进行规定性能测量的一致性。噪声系数基础作为测量参数的噪声系数早在二十世纪四时年代就始使用,工程师HaroldFriis把它定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNR)除以输出处的SNR。从它的名称可知,SNR是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。SNR越高,就有越多的信号超过噪声,使信号更容易检测。
对于各次测量和使用不同仪器的测量,噪声系数测量总是要求高精度和重复性。精度和重复性保证了元件和子系统商和他们的客户所进行规定性能测量的一致性。噪声系数基础作为测量参数的噪声系数早在二十世纪四时年代就始使用,工程师HaroldFriis把它定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNR)除以输出处的SNR。从它的名称可知,SNR是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。SNR越高,就有越多的信号超过噪声,使信号更容易检测。
(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。
仪器计量潮州-认证单位发动机控制系统以节气门度和发动机转速作为主要输入信号,由此来确定基本输油量。再通过各种传感器将监测到的发动机运行状态参数输入电控单元(ECU),由ECU对基本输油量进行修正,计算出所需的燃油量,然后控制电磁喷油器的启时间,达到控制喷油量的目的。柴油机的系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。柴油机输送的简单过程是:输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了保证充足的并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部分柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
仪器计量潮州-认证单位发动机控制系统以节气门度和发动机转速作为主要输入信号,由此来确定基本输油量。再通过各种传感器将监测到的发动机运行状态参数输入电控单元(ECU),由ECU对基本输油量进行修正,计算出所需的燃油量,然后控制电磁喷油器的启时间,达到控制喷油量的目的。柴油机的系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。柴油机输送的简单过程是:输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了保证充足的并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部分柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
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