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测试仪表校准湖州-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 18:49:09
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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。
当导线表面电场强度达到空气的起晕场强时,会引起导线附近空气电离,发生电晕放电现象。电晕放电产生的带电粒子与空气分子之间的相互作用,会引起空气分子振动,进而产生输电线路的可听噪声。输电线路可听噪声的大小与其运行电压、线路架设方式、导线分裂结构、导线截面积、导线表面状态以及大气环境条件等因素密切相关。在交流和直流输电线路电晕放电过程中,产生的带电粒子的运动特性有明显差异。交流和直流输电线路产生的可听噪声特性也存在明显差异。
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。
当导线表面电场强度达到空气的起晕场强时,会引起导线附近空气电离,发生电晕放电现象。电晕放电产生的带电粒子与空气分子之间的相互作用,会引起空气分子振动,进而产生输电线路的可听噪声。输电线路可听噪声的大小与其运行电压、线路架设方式、导线分裂结构、导线截面积、导线表面状态以及大气环境条件等因素密切相关。在交流和直流输电线路电晕放电过程中,产生的带电粒子的运动特性有明显差异。交流和直流输电线路产生的可听噪声特性也存在明显差异。
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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关电源本身在工作时以及电子设备处于关工作状态时,都会在电源设备的输入端出现终端噪声,产生辐射及传导干扰,也会进入交流电网干扰其它的电子设备,所以必须采取有效措施加以。在EMI噪声的辐射干扰方面,电磁屏蔽是的方式。而在EMI噪声的传导干扰方面,采用EMI滤波器是很有效的手段,当然应配合良好的接地措施。在上各个 都实行了严格的电磁噪声限制规则,如美国有FCC,德国有FTZ,VDE等标准。
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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关电源本身在工作时以及电子设备处于关工作状态时,都会在电源设备的输入端出现终端噪声,产生辐射及传导干扰,也会进入交流电网干扰其它的电子设备,所以必须采取有效措施加以。在EMI噪声的辐射干扰方面,电磁屏蔽是的方式。而在EMI噪声的传导干扰方面,采用EMI滤波器是很有效的手段,当然应配合良好的接地措施。在上各个 都实行了严格的电磁噪声限制规则,如美国有FCC,德国有FTZ,VDE等标准。
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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在此基础上,多T/R组件并行测试实现还是一个比较棘手的问题。概况来讲,主要包括如下几个方面的问题:测试资源竞争和死锁问题测试资源竞争问题:在执行过程中多个测试任务需要同时访问一个资源所引起的问题,都需要矢量网络分析仪怎么?死锁问题:多个测试任务互相等待对方释放自己所需资源,从而导致这些测试都无法继续运行的问题。多线程测试任务管理问题并行测试是多线程执行模式,这就出现了如何对这些测试任务进行全生命周期有效管理的问题。
在此基础上,多T/R组件并行测试实现还是一个比较棘手的问题。概况来讲,主要包括如下几个方面的问题:测试资源竞争和死锁问题测试资源竞争问题:在执行过程中多个测试任务需要同时访问一个资源所引起的问题,都需要矢量网络分析仪怎么?死锁问题:多个测试任务互相等待对方释放自己所需资源,从而导致这些测试都无法继续运行的问题。多线程测试任务管理问题并行测试是多线程执行模式,这就出现了如何对这些测试任务进行全生命周期有效管理的问题。
(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。
测试仪表校准湖州-认证机构使用低通滤波器(如RC滤波器),或者使用共模扼流圈来过滤输入信号,可以减少共模噪声。重要的是,不对称衰减的共模噪声会产生差模噪声。在实际应用中,不对称衰减的一个例子是低通滤波器;用一个电阻和电容实现截止频率,但受元件容差影响,两条线路中的截止频率不一样。第二种,也是 麻烦的噪声是差模噪声,这种噪声是在激励与系统GND之间耦合的。该噪声之所以会耦合到信号中,是因为系统GND与充当天线的信号电缆之间存在电流环路。
测试仪表校准湖州-认证机构使用低通滤波器(如RC滤波器),或者使用共模扼流圈来过滤输入信号,可以减少共模噪声。重要的是,不对称衰减的共模噪声会产生差模噪声。在实际应用中,不对称衰减的一个例子是低通滤波器;用一个电阻和电容实现截止频率,但受元件容差影响,两条线路中的截止频率不一样。第二种,也是 麻烦的噪声是差模噪声,这种噪声是在激励与系统GND之间耦合的。该噪声之所以会耦合到信号中,是因为系统GND与充当天线的信号电缆之间存在电流环路。