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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 01:27:19
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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。
基于3672系列矢量网络分析仪的大功率输出(部分频段典型值+17dBm)和丰富的先进校准技术(包括源和接收机功率校准,SOLT,TRL,非插入校准和Ecal等)发的放大器增益压缩测量选件,所采用的二维扫描技术克服了传统测量方法只能点频测量的缺陷,极大地提高了测量效率,通过功率校准和误差修正,使测量结果更加准确。仅需一次设置,经过向导校准,连接被测件,就可以得到放大器在所有设置频点的增益压缩参数和线性参数。
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。
基于3672系列矢量网络分析仪的大功率输出(部分频段典型值+17dBm)和丰富的先进校准技术(包括源和接收机功率校准,SOLT,TRL,非插入校准和Ecal等)发的放大器增益压缩测量选件,所采用的二维扫描技术克服了传统测量方法只能点频测量的缺陷,极大地提高了测量效率,通过功率校准和误差修正,使测量结果更加准确。仅需一次设置,经过向导校准,连接被测件,就可以得到放大器在所有设置频点的增益压缩参数和线性参数。
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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望远镜配置包含了八个子望远镜阵列和光束组合望远镜位于阵列的,用来采集来自子望远镜的光线,并且可以在聚焦平面上产生干涉图像。光学延迟线可以均衡来自每个子望远镜不同波前进入路径的差别, 到达覆盖在上面的聚焦平面。干涉边缘图案样式在聚焦平面上形成,并且具有良好的可见度,在干涉仪臂之间的光学路径差(OPD)被保持在比相干长度小的范围之内。随着OPD的增加,边缘图案变得越来越黯淡,即其可见度越来越低。这是因为干涉仪并非工作在单一的波长上,而是工作在有限的频带上。
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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望远镜配置包含了八个子望远镜阵列和光束组合望远镜位于阵列的,用来采集来自子望远镜的光线,并且可以在聚焦平面上产生干涉图像。光学延迟线可以均衡来自每个子望远镜不同波前进入路径的差别, 到达覆盖在上面的聚焦平面。干涉边缘图案样式在聚焦平面上形成,并且具有良好的可见度,在干涉仪臂之间的光学路径差(OPD)被保持在比相干长度小的范围之内。随着OPD的增加,边缘图案变得越来越黯淡,即其可见度越来越低。这是因为干涉仪并非工作在单一的波长上,而是工作在有限的频带上。
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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只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在簧的反作用力作用下返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,达到在电路中的导通、切断的目的。继电器的“常”、“常闭”触点可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断状态的静触点,称为“常触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在簧的反作用力作用下返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,达到在电路中的导通、切断的目的。继电器的“常”、“常闭”触点可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断状态的静触点,称为“常触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
(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。
测试设备校验西安-认证公司智能电网已成为了我国智慧城市发展的重要基础和驱动力。智能电网是以稳定的的电网框架为基础,通过通信网络技术和计算机信息技术,对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能监控,以实现电力、信息、业务的高度融合。智能电网不仅仅意味智能化控制,也包括对电网运行信息智能化和管理。只有真正到了信息智能管理,智能化控制才可实现。在智能电网的建设运行过程中,所表现出的可观测、可控制、自适应以及自愈性等特性,都离不信息及通信技术所的支持与保障。
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