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工程类实验室榆林-校准公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 10:47:22
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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。
据统计,在铁路生产事故中,因防溜问题而发生的事故约占8%左右,由于列车溜逸往往造成车辆脱线、颠覆、冲突等重大恶果,所以防溜工作出现问题导致的生产事故中相当比例为重大大事故。而铁路沿线众多的中间站,普遍生活艰苦,条件较差,作业随意性大,实际作业流程与作业标准相差甚远,到目前为止,仍时常发生防溜措施不到位、防溜设备不及时撤除等安全隐患。而智能防溜铁鞋由于加装了智能无线通信设备,实现了对铁鞋的远程智能化管理,而且还增加了防盗自动报功能,大大降低了人工管理的成本,而且相比人工管理,智能化管理更,更安全。
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。
据统计,在铁路生产事故中,因防溜问题而发生的事故约占8%左右,由于列车溜逸往往造成车辆脱线、颠覆、冲突等重大恶果,所以防溜工作出现问题导致的生产事故中相当比例为重大大事故。而铁路沿线众多的中间站,普遍生活艰苦,条件较差,作业随意性大,实际作业流程与作业标准相差甚远,到目前为止,仍时常发生防溜措施不到位、防溜设备不及时撤除等安全隐患。而智能防溜铁鞋由于加装了智能无线通信设备,实现了对铁鞋的远程智能化管理,而且还增加了防盗自动报功能,大大降低了人工管理的成本,而且相比人工管理,智能化管理更,更安全。
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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步进电机工作原理当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
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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步进电机工作原理当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
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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我们都知道,电子设备的可靠性及使用寿命与其模块中电子器件的温度、电压应力、电流应力及所处的环境温度有关。模块中关键电子器件工作的环境越恶劣,电子器件的工作温度越高可靠性与寿命就越低,一般器件的工作结温为15℃,工作结温的降额越充足,则器件的可靠性就越高。如下表2所示为该电源模块在常温25℃下,从低压19V到高压36V各关键电子器件的温度热成像图片,从图中可以看出该模块的关键器件表面温度不超过8℃,经过理论计算其内部结温不超过1℃,可保证模块的可靠性。
我们都知道,电子设备的可靠性及使用寿命与其模块中电子器件的温度、电压应力、电流应力及所处的环境温度有关。模块中关键电子器件工作的环境越恶劣,电子器件的工作温度越高可靠性与寿命就越低,一般器件的工作结温为15℃,工作结温的降额越充足,则器件的可靠性就越高。如下表2所示为该电源模块在常温25℃下,从低压19V到高压36V各关键电子器件的温度热成像图片,从图中可以看出该模块的关键器件表面温度不超过8℃,经过理论计算其内部结温不超过1℃,可保证模块的可靠性。
(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。
工程类实验室榆林-校准公司您的万用表测量变频型号准确吗?您是否在为因高频信号干扰而引起的无法测试而烦恼吗?您是否对于工程测量结果一直在跳数而难以作判断呢?绝大多数数字万用表在测量含高频成分的电压时,往往读数不准,这时候我们应该采取什么样的解决对策呢?为什么要选用带有低通滤波器的万用表呢?使用带有低通滤波器的万用表,上述问题通通能够解决。首先我们来介绍一下什么是低通滤波器,低通滤波器就是允许低频信号正常通过,而高频信号就会受到阻隔或衰减的电子滤波装置。
工程类实验室榆林-校准公司您的万用表测量变频型号准确吗?您是否在为因高频信号干扰而引起的无法测试而烦恼吗?您是否对于工程测量结果一直在跳数而难以作判断呢?绝大多数数字万用表在测量含高频成分的电压时,往往读数不准,这时候我们应该采取什么样的解决对策呢?为什么要选用带有低通滤波器的万用表呢?使用带有低通滤波器的万用表,上述问题通通能够解决。首先我们来介绍一下什么是低通滤波器,低通滤波器就是允许低频信号正常通过,而高频信号就会受到阻隔或衰减的电子滤波装置。
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