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测试仪表校准开封-电话
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-01 16:48:39
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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。
数字滤波技术的核心是算法,但也并不是完全脱离硬件的。比如数字信号器(DSP)就是常见的数字滤波设备,除了滤波,DSP还会对数字信号进行变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的。模拟滤波技术一般都是通过硬件电路实现的。举个例子,比如——车身蓄电池的12V直流电源,它其实并不纯洁。除了纯净的12V恒压电源外,还掺杂着一些交流杂波。所以我们需要用电容、电感、电阻来组成硬件滤波电路,以频率为标识符来滤除这些杂波。
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。
数字滤波技术的核心是算法,但也并不是完全脱离硬件的。比如数字信号器(DSP)就是常见的数字滤波设备,除了滤波,DSP还会对数字信号进行变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的。模拟滤波技术一般都是通过硬件电路实现的。举个例子,比如——车身蓄电池的12V直流电源,它其实并不纯洁。除了纯净的12V恒压电源外,还掺杂着一些交流杂波。所以我们需要用电容、电感、电阻来组成硬件滤波电路,以频率为标识符来滤除这些杂波。
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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减小地线导体电阻,从电阻与横截面的关系公式中我们知道,要增加地线导通的横截面积。但是在高频环境中,存在一种高频电流的趋肤效应(也叫集肤效应),高频电流会在导体表面通过,所以单纯增大地线导体的横截面积往往作用不大。可以考虑在导体表面镀银,因为银的导电性较其他导电物质,故而会降低导体电阻。减小地线的感抗,的方法就是增大地线的面积。在实际应用时,地线短,地面积大,抗干扰的效果就会更好。
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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减小地线导体电阻,从电阻与横截面的关系公式中我们知道,要增加地线导通的横截面积。但是在高频环境中,存在一种高频电流的趋肤效应(也叫集肤效应),高频电流会在导体表面通过,所以单纯增大地线导体的横截面积往往作用不大。可以考虑在导体表面镀银,因为银的导电性较其他导电物质,故而会降低导体电阻。减小地线的感抗,的方法就是增大地线的面积。在实际应用时,地线短,地面积大,抗干扰的效果就会更好。
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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根据检测方式的不同,氧化锆氧探头分为两大类:采样检测式氧探头及直插式氧探头。采样检测式氧探头采样检测方式是通过导引管,将被测气体导入氧化锆检测室,再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度。氧化锆一般采用管状,电极采用多孔铂电极。其优点是不受检测气体温度的影响,通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量,这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢;结构复杂,容易影响检测精度;在被检测气体杂质较多时,采样管容易堵塞;多孔铂电极容易受到气体中的硫,砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长。
根据检测方式的不同,氧化锆氧探头分为两大类:采样检测式氧探头及直插式氧探头。采样检测式氧探头采样检测方式是通过导引管,将被测气体导入氧化锆检测室,再通过加热元件把氧化锆加热到工作温度。氧化锆一般采用管状,电极采用多孔铂电极。其优点是不受检测气体温度的影响,通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量,这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢;结构复杂,容易影响检测精度;在被检测气体杂质较多时,采样管容易堵塞;多孔铂电极容易受到气体中的硫,砷等的腐蚀以及细小粉尘的堵塞而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长。
(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。
测试仪表校准封-电话MPT1000电机测试对于堵转电流测试,有一套完整的方案。堵转测试分为常规堵转测试和国标堵转测试。常规堵转测试,是经市场检验的易于使用和愿意接受的方案,过程简单,成本较低。当设备准备就绪后,给被测电机以额定电压,使其运行在空载状态下,运行稳定后给电机加载并逐渐增加负载,直至被测电机转速降低并堵转;或者采用MPT电机测试系统为客户的堵转件直接将电机堵转,再给电机施加额定电压。在电机停转的短时间内,利用高速、高精度数据采集系统采集被测电机的扭矩、电压、电流等数据并计算得出关于电机的测量参数和计算参数,并通过功率分析仪和工控机显示在屏幕上并储存下来,所存储的数据均可方便导出和打印,大大方便电机堵转数据的分析。
测试仪表校准封-电话MPT1000电机测试对于堵转电流测试,有一套完整的方案。堵转测试分为常规堵转测试和国标堵转测试。常规堵转测试,是经市场检验的易于使用和愿意接受的方案,过程简单,成本较低。当设备准备就绪后,给被测电机以额定电压,使其运行在空载状态下,运行稳定后给电机加载并逐渐增加负载,直至被测电机转速降低并堵转;或者采用MPT电机测试系统为客户的堵转件直接将电机堵转,再给电机施加额定电压。在电机停转的短时间内,利用高速、高精度数据采集系统采集被测电机的扭矩、电压、电流等数据并计算得出关于电机的测量参数和计算参数,并通过功率分析仪和工控机显示在屏幕上并储存下来,所存储的数据均可方便导出和打印,大大方便电机堵转数据的分析。