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仪器计量中山-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 11:31:22
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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。
汽车厂商往往采用的消费电子系统来体现与其他厂商汽车的差异化,该系统必须在各种苛刻的条件下都能正常工作。动力系统、安全系统和其它汽车控制系统也都有同样的要求,一旦出现故障,这些系统会导致更加严重的后果。汽车电子系统对于商的芯片和印制电路板的电磁辐射特别敏感。SAE(原汽车工程师协会)已经定义测试规范并建立满足电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)的需求,并对其进行了不断的完善。采用极近场EM扫描技术,商的设计团队可以通过一个桌面系统来计量并立即显示辐射的空间和频谱特性,避免以后在更高费用的模块、系统或整车级测试中出现问题。
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。
汽车厂商往往采用的消费电子系统来体现与其他厂商汽车的差异化,该系统必须在各种苛刻的条件下都能正常工作。动力系统、安全系统和其它汽车控制系统也都有同样的要求,一旦出现故障,这些系统会导致更加严重的后果。汽车电子系统对于商的芯片和印制电路板的电磁辐射特别敏感。SAE(原汽车工程师协会)已经定义测试规范并建立满足电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)的需求,并对其进行了不断的完善。采用极近场EM扫描技术,商的设计团队可以通过一个桌面系统来计量并立即显示辐射的空间和频谱特性,避免以后在更高费用的模块、系统或整车级测试中出现问题。
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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LP8758就是业内进多相位转换器的示例,它是手机器电源的理想选择。它具有低IQ,小总体解决方案尺寸,16A峰值电流能力,低纹波和快速瞬态。在多个电感器,而不是在一个电感器内储存电能,降低了电感器尺寸。这使得设计人员能够使用具有小芯片电感器的LP8758,使得解决方案尺寸减小到60mm2以下。如所示,每个输出稍微运行在相位之外。由于红色和蓝色的相位电流在相位之外,它们能够组合在一起,而又不会在输出上导致较大的纹波。
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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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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此外“PAD”格式的文件也可以在机器本地进行回读分析;第五,存储项是设置中 关键的一步,点存储项菜单后,会看到功率分析仪所能分析记录的所有数据,我们根据自己的需要进行勾选对应通道和参数,只有完成存储项的设置,才能记录对应的数据;第六,设置中还有文件名、路径、文件大小等设置内容,根据实际情况自己设置即可;第七,所需设置都配置好之后,就可以退到“Store”菜单下,点击“始”菜单进行存储,存储结束后点击“停止”菜单,注意如果结束存储,必须按“重置”菜单,此时存储文件才会结束。
此外“PAD”格式的文件也可以在机器本地进行回读分析;第五,存储项是设置中 关键的一步,点存储项菜单后,会看到功率分析仪所能分析记录的所有数据,我们根据自己的需要进行勾选对应通道和参数,只有完成存储项的设置,才能记录对应的数据;第六,设置中还有文件名、路径、文件大小等设置内容,根据实际情况自己设置即可;第七,所需设置都配置好之后,就可以退到“Store”菜单下,点击“始”菜单进行存储,存储结束后点击“停止”菜单,注意如果结束存储,必须按“重置”菜单,此时存储文件才会结束。
(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。
仪器计量中山-认证公司4051系列信号/频谱分析仪4051L单机轻松实现67GHz信号分析。4051L是国内一款同轴覆盖到67GHz的高性能信号/频谱分析仪,67GHz的显示平均噪声电平达-135dBm/Hz(典型值),是业内的接收灵敏度。同轴测量相对于外部频率扩展测量灵敏度高、测量速度快、频谱纯净、幅度测量精度高。同轴连接使用电缆数量少,减少了因为失配和电缆损耗引起的测试不确定度,提高毫米波段的测试精度,减少误测,提高产品的质量,保证了研发和测试的顺利进展和成本降低。
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