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轻工实验室鹤壁-认证单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-16 21:45:05
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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。
以下就以热电偶、热电阻功能为例进行简述。热电偶配合管式检定炉可检定8种分度号的热电偶。配合8种热电偶中的任何一种测量温度,可测量温度范围为0℃~1800℃。热电阻配合水槽、油槽可检定4种分度号的热电阻。配合4种热电阻中的任何一种测 输出功能可输出直流电流、直流电压、电阻、模拟变送器、热电偶、热电阻、频率。这部分功能对于仪表检测的信号输入有着非常重要的意义。
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。
以下就以热电偶、热电阻功能为例进行简述。热电偶配合管式检定炉可检定8种分度号的热电偶。配合8种热电偶中的任何一种测量温度,可测量温度范围为0℃~1800℃。热电阻配合水槽、油槽可检定4种分度号的热电阻。配合4种热电阻中的任何一种测 输出功能可输出直流电流、直流电压、电阻、模拟变送器、热电偶、热电阻、频率。这部分功能对于仪表检测的信号输入有着非常重要的意义。
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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有些板上有温度传感器测量环境温度,可用编程的方法用一个简单的函数调用从该传感器获取信息,确保元件在规定的范围内工作。完全的计算是非常乏味和令人头疼的,但是对整体性更进一步了解则用不着这样费劲。遗憾的是,数据采集板还没有表明整体性的一个通用标准,实践中商各用不同的方法来说明精度,在极端的情况下,使用同一术语的两个商描述的可能是不同的精度度量标准,他们的"精度"可能就是从不同的等式中得到。
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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有些板上有温度传感器测量环境温度,可用编程的方法用一个简单的函数调用从该传感器获取信息,确保元件在规定的范围内工作。完全的计算是非常乏味和令人头疼的,但是对整体性更进一步了解则用不着这样费劲。遗憾的是,数据采集板还没有表明整体性的一个通用标准,实践中商各用不同的方法来说明精度,在极端的情况下,使用同一术语的两个商描述的可能是不同的精度度量标准,他们的"精度"可能就是从不同的等式中得到。
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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基于电动汽车的特点和应用要求,对车用电机驱动系统电磁骚扰特性及传播机制进行了分析,采用骚扰源、系统接地、电磁屏蔽、系统合理布局等措施实现了系统电磁兼容性能的有效提升。文中给出的整改方案已应用于某款纯电动汽车,满足了国标要求,证明文中给出的电磁兼容方案是行之有效的。电动汽车上的电力电子变换装置无论数量还是功率都远远超过传统汽车,电磁兼容问题的严重性和复杂性也远高于传统汽车。电机驱动系统是电动汽车的三大关键系统之一,也是 重要的功率变换装置,其电磁兼容性能(简称为EMC)不仅关系到自身的工作可靠性,而且会影响整车的安全运行能力和工作可靠性。
基于电动汽车的特点和应用要求,对车用电机驱动系统电磁骚扰特性及传播机制进行了分析,采用骚扰源、系统接地、电磁屏蔽、系统合理布局等措施实现了系统电磁兼容性能的有效提升。文中给出的整改方案已应用于某款纯电动汽车,满足了国标要求,证明文中给出的电磁兼容方案是行之有效的。电动汽车上的电力电子变换装置无论数量还是功率都远远超过传统汽车,电磁兼容问题的严重性和复杂性也远高于传统汽车。电机驱动系统是电动汽车的三大关键系统之一,也是 重要的功率变换装置,其电磁兼容性能(简称为EMC)不仅关系到自身的工作可靠性,而且会影响整车的安全运行能力和工作可靠性。
(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。
轻工实验室鹤壁-认证单位:用可控硅供电,其谐波分量使泄漏电流增大。若考核的是一个电路或一个系统的绝缘性能,则这个电流除了包括所有通过绝缘物质而流入大地(或电路外可导电部分)的电流外,还应包括通过电路或系统中的电容性器件(分布电容可视为电容性器件)而流入大地的电流。较长布线会形成较大的分布容量,增大泄漏电流,这一点在不接地系统中应特别引起注意。测量泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同,测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流,只不过是以电阻形式表示出来的。
轻工实验室鹤壁-认证单位:用可控硅供电,其谐波分量使泄漏电流增大。若考核的是一个电路或一个系统的绝缘性能,则这个电流除了包括所有通过绝缘物质而流入大地(或电路外可导电部分)的电流外,还应包括通过电路或系统中的电容性器件(分布电容可视为电容性器件)而流入大地的电流。较长布线会形成较大的分布容量,增大泄漏电流,这一点在不接地系统中应特别引起注意。测量泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同,测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流,只不过是以电阻形式表示出来的。
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