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仪器外校安徽-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 14:12:25
仪器外校安徽-CNAS认证机构仪器外校安徽-CNAS认证机构
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。
像ResearchIR一样,FLIRResearchStudio?允许您工作区,但是以一种全新的方式进行。我们可以选择一个布局,此布局可以只有一个窗格或多达4个不同的窗格,然后我们可以将实时码流从任何连接的摄像机和任何记录文件到这些不同的窗格中。我们甚至可以将多个相同类型的内容放在同一个窗格中,从而在窗格中添加了深度。当我们添加越来越多的图片、录像、实时码流和分析图标,有一个布局助手,帮助您选择在哪里放置一切。
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。
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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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三个线圈共用接地,所以故障的尖峰不是由于接地 造成的。线圈内三个晶体管分别由发动机电脑来控制,所以我应该要去检测下控制信号,这样可以驱分是电脑控制部分的问题或是晶体管问题。用另外一个通道测试发动机电脑对点火线圈的控制端子,测得如下波形。从这波形中看出电脑控制的信号是没问题的,那么现在我可以肯定故障原因就是点火线圈内部晶体管造成初级线圈的充电时间不足,而造成5缸失火。下为正常不失火的6缸次级和控制信号波形。
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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三个线圈共用接地,所以故障的尖峰不是由于接地 造成的。线圈内三个晶体管分别由发动机电脑来控制,所以我应该要去检测下控制信号,这样可以驱分是电脑控制部分的问题或是晶体管问题。用另外一个通道测试发动机电脑对点火线圈的控制端子,测得如下波形。从这波形中看出电脑控制的信号是没问题的,那么现在我可以肯定故障原因就是点火线圈内部晶体管造成初级线圈的充电时间不足,而造成5缸失火。下为正常不失火的6缸次级和控制信号波形。
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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每个示波器探头都有其输入阻抗,这个阻抗是特性阻抗,不仅仅是电阻,还包含了电容和电感等。由于探头引入的额外负载,所以探头接入被测电路后,会从信号中汲取能量,实际上就会影响被测电路, 恶劣的后果就是电路本来是正常工作的,引入示波器探头后却不正常了,此时容易得出与事实相反的结论。因此我们在进行分析测量时必须考虑到探头的负载特性及测试电路的阻抗匹配。探头在×1档位时,信号直接进入示波器,这类探头在测试点处将其自身的电容(包括电缆的电容)与示波器的输入阻抗连在了一起,这就是探头的负载效应。
每个示波器探头都有其输入阻抗,这个阻抗是特性阻抗,不仅仅是电阻,还包含了电容和电感等。由于探头引入的额外负载,所以探头接入被测电路后,会从信号中汲取能量,实际上就会影响被测电路, 恶劣的后果就是电路本来是正常工作的,引入示波器探头后却不正常了,此时容易得出与事实相反的结论。因此我们在进行分析测量时必须考虑到探头的负载特性及测试电路的阻抗匹配。探头在×1档位时,信号直接进入示波器,这类探头在测试点处将其自身的电容(包括电缆的电容)与示波器的输入阻抗连在了一起,这就是探头的负载效应。
(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。
仪器外校安徽-CNAS认证机构x10档结构模型此时示波器输入信号衰减为被测入信号的1/10。对于较高频率的输入信号,容抗对于信号的影响会大于阻抗。,探头在x10档时,输入阻抗为10MΩ,输入电容10pF,输入信号的频率为100MHz,此时,探头输入容抗为Xc(Cp)=1/(2×π×f×C)=159Ω,此时容抗远远小于探头阻抗,信号电流更多的会通过输入电容的低阻回路,而高阻回路等效为旁路。探头作为测试的环节,能否将信号高保真的传输至示波器是能否准确测试分析的重点,所以,在测试较高频率信号时,需注意探头的带宽和输入电容是否合适,下表为ZDS2000系列示波器标配探头参数。
仪器外校安徽-CNAS认证机构x10档结构模型此时示波器输入信号衰减为被测入信号的1/10。对于较高频率的输入信号,容抗对于信号的影响会大于阻抗。,探头在x10档时,输入阻抗为10MΩ,输入电容10pF,输入信号的频率为100MHz,此时,探头输入容抗为Xc(Cp)=1/(2×π×f×C)=159Ω,此时容抗远远小于探头阻抗,信号电流更多的会通过输入电容的低阻回路,而高阻回路等效为旁路。探头作为测试的环节,能否将信号高保真的传输至示波器是能否准确测试分析的重点,所以,在测试较高频率信号时,需注意探头的带宽和输入电容是否合适,下表为ZDS2000系列示波器标配探头参数。
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