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仪器外校连云港-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 05:54:16
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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。
汽车电子技术起源于上世纪90年代,而随着汽车电子化的方便、舒适性等特点逐渐显现,该技术被迅速普及于汽车的各个部分。从广义上看,汽车电子包括基础元器件、电子零部件、车载电子整机、机电一体化的电子控制系统(ECU)、整车分布式电子控制系统及与汽车电子有关的车外电子系统等软硬件部分。从发动机到车窗,从安全气囊的控制装置到刹车系统,都有电子设备的身影。汽车电子化被认为是汽车技术发展史上的一次。电子化程度则被认为是衡量汽车技术发展程度的重要标志之一。
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。
汽车电子技术起源于上世纪90年代,而随着汽车电子化的方便、舒适性等特点逐渐显现,该技术被迅速普及于汽车的各个部分。从广义上看,汽车电子包括基础元器件、电子零部件、车载电子整机、机电一体化的电子控制系统(ECU)、整车分布式电子控制系统及与汽车电子有关的车外电子系统等软硬件部分。从发动机到车窗,从安全气囊的控制装置到刹车系统,都有电子设备的身影。汽车电子化被认为是汽车技术发展史上的一次。电子化程度则被认为是衡量汽车技术发展程度的重要标志之一。
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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,由所示的电压跟随器(或仪器仪表放大器)对多路复用器进行缓冲。输入信号是静态的,并且由RC网络进行滤波,从而降低了噪声带宽或RF干扰。放大器必须足够快以便在转换之间建立,所以选择时必须考虑压摆率和带宽。然而,在实验室中,结果却并不如预期:放大器输出缓慢,并且波形不正常,有建立长尾现象。建立时间远不及规格。问题可能在哪里?具有多路输入的电压跟随器许多事情可能出错,但根本问题是通道转换时放大器输入过载。
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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,由所示的电压跟随器(或仪器仪表放大器)对多路复用器进行缓冲。输入信号是静态的,并且由RC网络进行滤波,从而降低了噪声带宽或RF干扰。放大器必须足够快以便在转换之间建立,所以选择时必须考虑压摆率和带宽。然而,在实验室中,结果却并不如预期:放大器输出缓慢,并且波形不正常,有建立长尾现象。建立时间远不及规格。问题可能在哪里?具有多路输入的电压跟随器许多事情可能出错,但根本问题是通道转换时放大器输入过载。
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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冷却壁是高炉重要的冷却设备,保护高炉外壳不受内部高温而损坏,但冷却壁可能会因为水冷系统的堵塞失去冷却作用,直接影响高炉炉体的使用寿命和生产安全。福禄克红外热像仪可以检测高炉冷却壁的表面温度分布状况和水冷系统进出水温度,从而保障生产安全和提高高炉体的使用寿命。什么是高炉冷却壁?冷却壁又称扁水箱,材质有铸铜、铸钢、铸铁和钢板焊接件等,以上各种材质的冷却板在国内高炉均有使用。冷却板厚度7~11mm,内部铸有无缝钢管,冷却水进出管与炉壳焊接,1块冷却板的面积大约在2平方米左右。
冷却壁是高炉重要的冷却设备,保护高炉外壳不受内部高温而损坏,但冷却壁可能会因为水冷系统的堵塞失去冷却作用,直接影响高炉炉体的使用寿命和生产安全。福禄克红外热像仪可以检测高炉冷却壁的表面温度分布状况和水冷系统进出水温度,从而保障生产安全和提高高炉体的使用寿命。什么是高炉冷却壁?冷却壁又称扁水箱,材质有铸铜、铸钢、铸铁和钢板焊接件等,以上各种材质的冷却板在国内高炉均有使用。冷却板厚度7~11mm,内部铸有无缝钢管,冷却水进出管与炉壳焊接,1块冷却板的面积大约在2平方米左右。
(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。
仪器外校连云港-计量单位从狭义上上讲,智能网联汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现V2X智能信息共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、行驶,并 终可替代人来操作的新一代汽车。从广义上讲,智能联汽车是以车辆为主体和主要节点,融合现代通信和网路技术,使车辆与外部节点实现信息共享和协同控制,以达到车辆安全、有序、、节能行驶的新一代多车辆系统。
仪器外校连云港-计量单位从狭义上上讲,智能网联汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现V2X智能信息共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、行驶,并 终可替代人来操作的新一代汽车。从广义上讲,智能联汽车是以车辆为主体和主要节点,融合现代通信和网路技术,使车辆与外部节点实现信息共享和协同控制,以达到车辆安全、有序、、节能行驶的新一代多车辆系统。