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电学实验室绍兴-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 14:03:56
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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。
目前智能电网中远程通信主要采用光纤和无线方式。光纤由于受成本、地域等因素的限制,难以实现对配用电通信接入网的全覆盖。无线方式作为光纤通信的有力补充手段,正承载着越来越多的电力通信业务。目前无线方式主要有无线公网和无线专网两种方式。无线公网前期投资少、建设周期短、业务部署和展快,但随着配用电系统规模的扩大,逐渐暴露出采集成功率低、存在信息安全隐患、不同电力用户优先级无保障等问题。现有的电力无线专网如23数传电台、18MHz无线宽带通信系统存在速率低、覆盖能力较弱、建网和运营成本较高、与电力业务结合能力一般等诸多问题,限制了它们在智能电网中进一步的发展和推广。
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。
目前智能电网中远程通信主要采用光纤和无线方式。光纤由于受成本、地域等因素的限制,难以实现对配用电通信接入网的全覆盖。无线方式作为光纤通信的有力补充手段,正承载着越来越多的电力通信业务。目前无线方式主要有无线公网和无线专网两种方式。无线公网前期投资少、建设周期短、业务部署和展快,但随着配用电系统规模的扩大,逐渐暴露出采集成功率低、存在信息安全隐患、不同电力用户优先级无保障等问题。现有的电力无线专网如23数传电台、18MHz无线宽带通信系统存在速率低、覆盖能力较弱、建网和运营成本较高、与电力业务结合能力一般等诸多问题,限制了它们在智能电网中进一步的发展和推广。
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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ZLG致远电子ZDL6000示波 了20G存储深度,可持续采集20余天的数据,解决用户数据监测问题。基于“实时运算+触发+搜索”功能,用户可 捕获突发异常。配合“动作/Go-NoGo”功能,在异常出现时,用户可时间通过报、邮件等方式获得通知,设备可自动以图片或数据文件方式保存异常现场,极大的提升问题与解决效率。除此之外ZDL6000示波 延续了ZDS系列示波器的用户体验,在满足大数据记录与异常需求的同时,保证了灵活的示波分析功能,可谓是同时将示波分析与大数据记录到了完用户体验。
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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ZLG致远电子ZDL6000示波 了20G存储深度,可持续采集20余天的数据,解决用户数据监测问题。基于“实时运算+触发+搜索”功能,用户可 捕获突发异常。配合“动作/Go-NoGo”功能,在异常出现时,用户可时间通过报、邮件等方式获得通知,设备可自动以图片或数据文件方式保存异常现场,极大的提升问题与解决效率。除此之外ZDL6000示波 延续了ZDS系列示波器的用户体验,在满足大数据记录与异常需求的同时,保证了灵活的示波分析功能,可谓是同时将示波分析与大数据记录到了完用户体验。
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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当金属球体的半径远大于信号波长λ时15λ,并且球和雷达的距离R15λ时,此金属球的雷达散射截面与信号频率无关。雷达散射界面的基本概念雷达方程为典型的雷达方程描述,发射信号功率Pt通过增益为Gt的发射天线,并通过空间的衰减(距离为R)后,遇到目标并将部分信号功率(反射信号与入射信号的功率比为目标的雷达散射截面)反射回雷达接收天线,同样经过空间衰减,通过增益为Gr的接收天线得到功率为Pr,Pr与以上这些参数的关系在方程中表示。2选择数据记录功能4.1.3导出抓包数据可以通过wirshark等第三方软件工具打4.1.4测试结果4.2.TimeMeasurements-时序测试4.2.1设置过滤条件参考4.1.1设置过滤条件如下,比如设置LWR报文指令,位置如下4.2.2选择时序测试功能在出来的时序图,可根据不同端口port的设置来确定不同参数的设置,比如fromporttoport,是用来测试circletime。
当金属球体的半径远大于信号波长λ时15λ,并且球和雷达的距离R15λ时,此金属球的雷达散射截面与信号频率无关。雷达散射界面的基本概念雷达方程为典型的雷达方程描述,发射信号功率Pt通过增益为Gt的发射天线,并通过空间的衰减(距离为R)后,遇到目标并将部分信号功率(反射信号与入射信号的功率比为目标的雷达散射截面)反射回雷达接收天线,同样经过空间衰减,通过增益为Gr的接收天线得到功率为Pr,Pr与以上这些参数的关系在方程中表示。2选择数据记录功能4.1.3导出抓包数据可以通过wirshark等第三方软件工具打4.1.4测试结果4.2.TimeMeasurements-时序测试4.2.1设置过滤条件参考4.1.1设置过滤条件如下,比如设置LWR报文指令,位置如下4.2.2选择时序测试功能在出来的时序图,可根据不同端口port的设置来确定不同参数的设置,比如fromporttoport,是用来测试circletime。
(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。
电学实验室绍兴-审厂但对于电源模块的可靠性来说,完这些还是远远不够的,还有两个方面是需要深挖测试的,那就是高低温性能和降额设计。高低温性能一般在不同的使用领域,对电源模块的工作温度范围要求各异:高低温测试是用来确定产品在低温、高温两个极端气候环境条件下的适应性和一致性,检查设计余量是否足够。因为元器件的特性在低温、高温的条件下会发生一定的变化,性能参数具有温度漂移特性。所以往往很多电源模块在常温测试通过,一旦拿到高低温环境测试就发现工作不正常或者性能参数明显下降。
电学实验室绍兴-审厂但对于电源模块的可靠性来说,完这些还是远远不够的,还有两个方面是需要深挖测试的,那就是高低温性能和降额设计。高低温性能一般在不同的使用领域,对电源模块的工作温度范围要求各异:高低温测试是用来确定产品在低温、高温两个极端气候环境条件下的适应性和一致性,检查设计余量是否足够。因为元器件的特性在低温、高温的条件下会发生一定的变化,性能参数具有温度漂移特性。所以往往很多电源模块在常温测试通过,一旦拿到高低温环境测试就发现工作不正常或者性能参数明显下降。
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