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测试仪表校准百色-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 12:09:24
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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。
对一些重要的试验和测试,试验前也要进行性能指标的复测,到心中有数。衡量传感器基本性能的主要指标分为静态相应特性、动态相应特性及环境特性。静态相应特性包括:灵敏度、重复性、非线性、迟滞、分辨率、稳定性。动态相应特性包括幅频特性、相频特性、固有频率、阻尼比、时间常数、上升时间。环境特性包括:温度相应、声灵敏度、磁场灵敏度、横向灵敏度、基础应变灵敏度。对不同类型的传感器,上述各项技术指标的重要程度视传感器的不同或使用者的要求不同而有很大的差异,因而很难笼统地说那个指标 重要。
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。
对一些重要的试验和测试,试验前也要进行性能指标的复测,到心中有数。衡量传感器基本性能的主要指标分为静态相应特性、动态相应特性及环境特性。静态相应特性包括:灵敏度、重复性、非线性、迟滞、分辨率、稳定性。动态相应特性包括幅频特性、相频特性、固有频率、阻尼比、时间常数、上升时间。环境特性包括:温度相应、声灵敏度、磁场灵敏度、横向灵敏度、基础应变灵敏度。对不同类型的传感器,上述各项技术指标的重要程度视传感器的不同或使用者的要求不同而有很大的差异,因而很难笼统地说那个指标 重要。
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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尤其在使用高速数据网络时,拦截大量信息所需要的时间显著低于拦截低速数据传输所需要的时间。数据双绞线中的绞合线对在低频下可以靠自身的绞合来抵抗外来干扰及线对之间的串音,但在高频情况下(尤其在频率超过250MHz以上时),仅靠线对绞合已无法达到抗干扰的目的,只有屏蔽才能够抵抗外界干扰。电缆屏蔽层的作用就像一个法拉第护罩,干扰信号会进入到屏蔽层里,但却进入不到导体中。数据传输可以无故障运行。由于屏蔽电缆比非屏蔽电缆具有较低的辐射散发,因而防止了网络传输被拦截。
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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尤其在使用高速数据网络时,拦截大量信息所需要的时间显著低于拦截低速数据传输所需要的时间。数据双绞线中的绞合线对在低频下可以靠自身的绞合来抵抗外来干扰及线对之间的串音,但在高频情况下(尤其在频率超过250MHz以上时),仅靠线对绞合已无法达到抗干扰的目的,只有屏蔽才能够抵抗外界干扰。电缆屏蔽层的作用就像一个法拉第护罩,干扰信号会进入到屏蔽层里,但却进入不到导体中。数据传输可以无故障运行。由于屏蔽电缆比非屏蔽电缆具有较低的辐射散发,因而防止了网络传输被拦截。
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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电感器的集成不仅减小了关节点的面积,还可以更轻松地实现布局。新型DC/DC转换器的关频率显著提高,因此可以使用小型片式电感器和陶瓷电容器,使得DC/DC转换器成为外形的选择。新型LMZM23601电源模块将DC/DC转换器、电感器、Vcc滤波电容器和升压电容器集成到一个3mm*3.8mm*1.6mm的封装中。这样可以36V的输入电压,并将电压从15V降至2.5V(固定5V和3.3V可选),同时输出电流高达1A。
电感器的集成不仅减小了关节点的面积,还可以更轻松地实现布局。新型DC/DC转换器的关频率显著提高,因此可以使用小型片式电感器和陶瓷电容器,使得DC/DC转换器成为外形的选择。新型LMZM23601电源模块将DC/DC转换器、电感器、Vcc滤波电容器和升压电容器集成到一个3mm*3.8mm*1.6mm的封装中。这样可以36V的输入电压,并将电压从15V降至2.5V(固定5V和3.3V可选),同时输出电流高达1A。
(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。
测试仪表校准百色-认证机构差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS,CML和PECL等等。传送一个理想的串行比特流串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如所示,差分信号的预计到达时间是一样的,这样的话,它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号,然后正确地采样和恢复数据,从而实现无误差数据传输。:理想差分对的电气属性对于差分对的要求一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同,差分对可以是一对印刷电路板(PCB)走线,一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)。
测试仪表校准百色-认证机构差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS,CML和PECL等等。传送一个理想的串行比特流串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如所示,差分信号的预计到达时间是一样的,这样的话,它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号,然后正确地采样和恢复数据,从而实现无误差数据传输。:理想差分对的电气属性对于差分对的要求一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同,差分对可以是一对印刷电路板(PCB)走线,一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)。
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