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测试仪表校正百色-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 00:49:55
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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。
上述零部件在生产过程中,必须经过一系列的涡流探伤仪无损检测。常用的汽车零部件无损检测有射线检测、超声检测、电磁涡流检测、磁粉检测和渗透检测,亦称五大探伤方法。随着科学技术的发展,常用的这五大无损检测方法本身也在不断地发展,如X射线实时成像、自动磁粉探伤判伤系统、涡流探伤仪漏磁自动探伤系统、新型渗透材料的问世等。除此之外,无损检测还增添了新的方法,如声发射、微波、红外、全息照相、光显示等被称为新五大检测方法。
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。
上述零部件在生产过程中,必须经过一系列的涡流探伤仪无损检测。常用的汽车零部件无损检测有射线检测、超声检测、电磁涡流检测、磁粉检测和渗透检测,亦称五大探伤方法。随着科学技术的发展,常用的这五大无损检测方法本身也在不断地发展,如X射线实时成像、自动磁粉探伤判伤系统、涡流探伤仪漏磁自动探伤系统、新型渗透材料的问世等。除此之外,无损检测还增添了新的方法,如声发射、微波、红外、全息照相、光显示等被称为新五大检测方法。
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。
测试仪表校正百色-计量单位
数显仪表被测参数大多被转换成微弱的低电平电压信号,并经长距离传送到数显表,因此除有用的信号外,还会有些干扰信号夹杂其中,会影响数显仪表测量结果的正确性。干扰源在仪表内、外部都有可能存在。如在数显表外部,大功率用电设备、电网可能成为干扰源。而在数显表内部,变压器、线圈、继电器、电源线等可能成为干扰源。数显仪表产生干扰的途径信号源与仪表之间的导线、内部配线通过磁耦合在电路中形成干扰。在大功率变压器、交流电机、电力线的周围空间都存在有很强的交流磁场,而闭合回路处在这种变化的磁场中将产生电动势。
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。
测试仪表校正百色-计量单位
数显仪表被测参数大多被转换成微弱的低电平电压信号,并经长距离传送到数显表,因此除有用的信号外,还会有些干扰信号夹杂其中,会影响数显仪表测量结果的正确性。干扰源在仪表内、外部都有可能存在。如在数显表外部,大功率用电设备、电网可能成为干扰源。而在数显表内部,变压器、线圈、继电器、电源线等可能成为干扰源。数显仪表产生干扰的途径信号源与仪表之间的导线、内部配线通过磁耦合在电路中形成干扰。在大功率变压器、交流电机、电力线的周围空间都存在有很强的交流磁场,而闭合回路处在这种变化的磁场中将产生电动势。
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。
测试仪表校正百色-计量单位
测试时在背板的输入端加载串行数据(分别加载理想的,带抖动的,带预加重的,可以调节信号速率),在背板的输出端用示波器测试串行数据经过背板传输后的结果,从而可以分析出背板对信号的影响,也可以测试出被测背板可以传输多高信号速率的串行数据。当进行背板的有源测试时,需要一台能够产生不同速率串行数据的码型发生器或误码仪,除了速率可调外,要能够产生小抖动、快上升时间的理想码型,要能够产生带各种抖动成分的抖动码型,要能够产生带预加重的预加重码型等。
测试时在背板的输入端加载串行数据(分别加载理想的,带抖动的,带预加重的,可以调节信号速率),在背板的输出端用示波器测试串行数据经过背板传输后的结果,从而可以分析出背板对信号的影响,也可以测试出被测背板可以传输多高信号速率的串行数据。当进行背板的有源测试时,需要一台能够产生不同速率串行数据的码型发生器或误码仪,除了速率可调外,要能够产生小抖动、快上升时间的理想码型,要能够产生带各种抖动成分的抖动码型,要能够产生带预加重的预加重码型等。
(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。
测试仪表校正百色-计量单位电源管理仍然是这些数字子系统的主要关注点。考虑以下:对于宽电压摆幅,高压摆率配置,每通道的功率要求可以为2.5W或更高,32通道板仅需要80W的引脚电子器件。所有通道都在高压模式(25V范围)下工作的多板数字系统可能需要超过1200W的功率才能实现512通道系统。对于高通道数系统,数字子系统的总输入功率更是超过2KW。如前文所述,今天的数字子系统架构由引脚电子器件和数字ASIC或FPGA组成,如上所述,PE消耗了数字子系统功耗中很大一部分。
测试仪表校正百色-计量单位电源管理仍然是这些数字子系统的主要关注点。考虑以下:对于宽电压摆幅,高压摆率配置,每通道的功率要求可以为2.5W或更高,32通道板仅需要80W的引脚电子器件。所有通道都在高压模式(25V范围)下工作的多板数字系统可能需要超过1200W的功率才能实现512通道系统。对于高通道数系统,数字子系统的总输入功率更是超过2KW。如前文所述,今天的数字子系统架构由引脚电子器件和数字ASIC或FPGA组成,如上所述,PE消耗了数字子系统功耗中很大一部分。
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