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轻工实验室信阳-CNAS检测机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 17:27:10
轻工实验室信阳-CNAS检测机构轻工实验室信阳-CNAS检测机构
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。
式中:s为平行双线的间隔;r为导线半径。在高频的关频率(几十kHz)下,产生很高的du/dt和di/dt,与直流母线的杂散电感相作用将产生很高的电流尖峰;而车用电机控制器的母线电压一般为上百伏,故在产生PWM波的同时伴有很高的电压峰值,这必然将带来严重的电磁骚扰噪声,通过近场和远场耦合形成传导和辐射骚扰。控制电路产生的PWM信号以及输出的高频时钟脉冲波也会产生差模和共模辐射,但其辐射水平较低,产生的电磁骚扰一般较小。
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。
式中:s为平行双线的间隔;r为导线半径。在高频的关频率(几十kHz)下,产生很高的du/dt和di/dt,与直流母线的杂散电感相作用将产生很高的电流尖峰;而车用电机控制器的母线电压一般为上百伏,故在产生PWM波的同时伴有很高的电压峰值,这必然将带来严重的电磁骚扰噪声,通过近场和远场耦合形成传导和辐射骚扰。控制电路产生的PWM信号以及输出的高频时钟脉冲波也会产生差模和共模辐射,但其辐射水平较低,产生的电磁骚扰一般较小。
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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孔板流量计选型逐渐的趋向现代化和智能化,主要特点表现在以下几个方面:要重视可靠性设计可靠性理论广泛应用于工程技术的各个领域,其分支——可靠性分析和设计更是在先进的孔板流量计设计中得到重视和应用。我们必须深刻认识到高水平的产品离高可靠性保证就是废品。国外先进的孔板流量计,在设计阶段就十分注意可靠性的分析与设计。运用可靠性分配理论,将可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配,从而使整机的可靠性得到保证。
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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孔板流量计选型逐渐的趋向现代化和智能化,主要特点表现在以下几个方面:要重视可靠性设计可靠性理论广泛应用于工程技术的各个领域,其分支——可靠性分析和设计更是在先进的孔板流量计设计中得到重视和应用。我们必须深刻认识到高水平的产品离高可靠性保证就是废品。国外先进的孔板流量计,在设计阶段就十分注意可靠性的分析与设计。运用可靠性分配理论,将可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配,从而使整机的可靠性得到保证。
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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日前,工业和信息化部牵头审查通过了《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》(GB26149)强制性 标准送审稿(以下简称《标准》)。经 标准委批准后将正式发布实施。这意味着,胎压监测系统将成为未来新车出厂时的强制性“标配”,同时也对胎压监测系统各部件的相关技术要求更为严苛。数据表明,在众多交通事故中,因爆胎引发的交通事故占20%,而发生在高速公路上的交通事故中,有46%是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占事故总量的70%。
日前,工业和信息化部牵头审查通过了《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》(GB26149)强制性 标准送审稿(以下简称《标准》)。经 标准委批准后将正式发布实施。这意味着,胎压监测系统将成为未来新车出厂时的强制性“标配”,同时也对胎压监测系统各部件的相关技术要求更为严苛。数据表明,在众多交通事故中,因爆胎引发的交通事故占20%,而发生在高速公路上的交通事故中,有46%是由于轮胎发生故障引起的,其中爆胎一项就占事故总量的70%。
(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。
轻工实验室信阳-CNAS检测机构由于实际应用中的热量,需要测量MOX涂层在真空下的电阻值,然后测量MOX涂层在空气中存在一定量的目标气体(以ppm测试)的情况下的电阻值,两者的比值作为校准设备的依据。在实际操作中,校准的MOX电阻测量是对环境中目标气体密度的指示。对传感器加热器和MOX测量值的控制,就好比对设备寄存器的读/写,由控制器ASIC执行,而ASIC又由测试系统通过I2C接口进行控制。I2C接口是四线制总线,由两个I2C总线(SCL和SDA)、中断信号和复位信号组成。
轻工实验室信阳-CNAS检测机构由于实际应用中的热量,需要测量MOX涂层在真空下的电阻值,然后测量MOX涂层在空气中存在一定量的目标气体(以ppm测试)的情况下的电阻值,两者的比值作为校准设备的依据。在实际操作中,校准的MOX电阻测量是对环境中目标气体密度的指示。对传感器加热器和MOX测量值的控制,就好比对设备寄存器的读/写,由控制器ASIC执行,而ASIC又由测试系统通过I2C接口进行控制。I2C接口是四线制总线,由两个I2C总线(SCL和SDA)、中断信号和复位信号组成。