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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-20 06:14:09
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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。
一般说来,各组热丝之间阻值的差值不应超过0.2~0.5Ω,如超出此值,应按。双路流量相差太大或气路泄漏的:两路流量相差过大可通过调节气路控制阀加以解决,但此时两气路不应有泄漏。调零电路有路。记录器路或无反应。基线噪声与漂移造成热导检测器基线不稳定的原因很多,大约有几十种,常见的有:电源电压太低或波动太大、同一相上的电源负载变动太大;气路出口管道中有冷凝物或异物;仪器接地 ;柱室温控不稳、检测室温控有波动或漂移;载气不干净、气路被污染、载气气路中漏气、载气压力过低或快用完;稳定阀、稳流阀控制精度差;双柱气路相差太大,补偿 ;载气出口有风或出口处皂膜流量计中有皂液;柱填充物松动;机械振动过大;桥路直流稳压电源不稳;(12)柱中固定相流失;色谱仪基线不稳时,首先检查色谱仪气路是否存在污染现象,在气路中不干净的条件下,许多本来在气路干净时对基线稳定性影响很小的因素(如气流流量变化、控温波动等)对基线的稳定性影响却会突然增大。
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。
一般说来,各组热丝之间阻值的差值不应超过0.2~0.5Ω,如超出此值,应按。双路流量相差太大或气路泄漏的:两路流量相差过大可通过调节气路控制阀加以解决,但此时两气路不应有泄漏。调零电路有路。记录器路或无反应。基线噪声与漂移造成热导检测器基线不稳定的原因很多,大约有几十种,常见的有:电源电压太低或波动太大、同一相上的电源负载变动太大;气路出口管道中有冷凝物或异物;仪器接地 ;柱室温控不稳、检测室温控有波动或漂移;载气不干净、气路被污染、载气气路中漏气、载气压力过低或快用完;稳定阀、稳流阀控制精度差;双柱气路相差太大,补偿 ;载气出口有风或出口处皂膜流量计中有皂液;柱填充物松动;机械振动过大;桥路直流稳压电源不稳;(12)柱中固定相流失;色谱仪基线不稳时,首先检查色谱仪气路是否存在污染现象,在气路中不干净的条件下,许多本来在气路干净时对基线稳定性影响很小的因素(如气流流量变化、控温波动等)对基线的稳定性影响却会突然增大。
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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机械过程的传感检测技术切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而 重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被件的表面粗糙度和精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
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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机械过程的传感检测技术切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而 重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被件的表面粗糙度和精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
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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CAN的协议结构中物理层、数据链路层已经由硬件实现,目前都已经标准化,有现成的部件(CAN控制器和收发器)选择。因此在单片机上加上CAN控制器、收发器,软件实现相应的驱动程序就基本实现了CAN的通讯功能。LIN(LocalInterconnectNetwork)总线:其易于实施、成本低、可应用在对实时性要求不高的场合。车灯、车门、座椅和雨刷之类的控制是其应用领域,它作为CAN网络的有效补偿,的优势在于成本低。
CAN的协议结构中物理层、数据链路层已经由硬件实现,目前都已经标准化,有现成的部件(CAN控制器和收发器)选择。因此在单片机上加上CAN控制器、收发器,软件实现相应的驱动程序就基本实现了CAN的通讯功能。LIN(LocalInterconnectNetwork)总线:其易于实施、成本低、可应用在对实时性要求不高的场合。车灯、车门、座椅和雨刷之类的控制是其应用领域,它作为CAN网络的有效补偿,的优势在于成本低。
(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。
量具校正眉山-认证公司数字示波器的带宽越高,信号的上升沿越陡,显示的高频分量成分越多,再现的信号越准确。实际应用中考虑到价格因素(数字示波器带宽越高价格越贵),经过实践经验的积累,我们发现只要数字示波器带宽为被测信号频率的3-5倍,即可获得±3%到±2%的精度,满足一般的测试需求。频率响应曲线同一阶跃信号基于不同带宽数字示波器的测量结果上升时间上升时间的定义为脉冲幅度从10%上升到90%的这段时间(如所示),它反映了数字示波器垂直系统的瞬态特性。
量具校正眉山-认证公司数字示波器的带宽越高,信号的上升沿越陡,显示的高频分量成分越多,再现的信号越准确。实际应用中考虑到价格因素(数字示波器带宽越高价格越贵),经过实践经验的积累,我们发现只要数字示波器带宽为被测信号频率的3-5倍,即可获得±3%到±2%的精度,满足一般的测试需求。频率响应曲线同一阶跃信号基于不同带宽数字示波器的测量结果上升时间上升时间的定义为脉冲幅度从10%上升到90%的这段时间(如所示),它反映了数字示波器垂直系统的瞬态特性。