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测试仪表校正汉中-验厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 01:22:43
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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。
注意51单片机引脚的拉电流很小,不能直接驱动Q1,否则放电时间会很长。当单片机P15引脚为高电平时,电容充电,当充电到Uc时,比较器翻转,触发单片机外部中断0,通过测得的充电时间和充电电阻的大小可以计算出电容大小。原理图上图中(请参照PDF原理图),Btn1是单片机复位按钮;Btn2是校准按钮,在测量小电容时候可以随时按下清零显示;Btn3是功能切换按钮,用来在测量LCF(频率、小电容、电感)和测量电解电容之间切换。
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。
注意51单片机引脚的拉电流很小,不能直接驱动Q1,否则放电时间会很长。当单片机P15引脚为高电平时,电容充电,当充电到Uc时,比较器翻转,触发单片机外部中断0,通过测得的充电时间和充电电阻的大小可以计算出电容大小。原理图上图中(请参照PDF原理图),Btn1是单片机复位按钮;Btn2是校准按钮,在测量小电容时候可以随时按下清零显示;Btn3是功能切换按钮,用来在测量LCF(频率、小电容、电感)和测量电解电容之间切换。
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。
测试仪表校正汉中-验厂
擅长“小型化”的日本厂家过去,电子产品的进步主要是以半导体为中心的“小型化”的发展(也就是所谓的“摩尔定律”),同时附加很多功能。如今,电子产品的进步主要是体现在当今发展到顶点的智能手机、以智能手表(SmartWatch)为代表的可穿戴设备(WearableDevice)。这些产品都是通过电池驱动且具有较高的计算(Computing)功能,另外也具备摄像、运动(Motion)、气压、温度等多个传感器。
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。
测试仪表校正汉中-验厂
擅长“小型化”的日本厂家过去,电子产品的进步主要是以半导体为中心的“小型化”的发展(也就是所谓的“摩尔定律”),同时附加很多功能。如今,电子产品的进步主要是体现在当今发展到顶点的智能手机、以智能手表(SmartWatch)为代表的可穿戴设备(WearableDevice)。这些产品都是通过电池驱动且具有较高的计算(Computing)功能,另外也具备摄像、运动(Motion)、气压、温度等多个传感器。
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。
测试仪表校正汉中-验厂
由探头的基本结构可知,探头是不可能被看为一个透明的设备,一定会有很多性能上的限制,比如探头电缆和补偿设备决定了探头的带宽,又比如探头中的器件尺寸也决定了探头的输入电压。所以探头会有一些基本的参数。在此归纳一下:衰减系数衰减系数,是所有探头都会有的一个参数,指的是探头使信号幅度下降的程度。某些探头可能会有可选择的衰减系数。典型的衰减系数有1×、10×和100×。1×探头表示不会对信号进行衰减。10×则表示信号会被衰减10倍再输入示波器。
由探头的基本结构可知,探头是不可能被看为一个透明的设备,一定会有很多性能上的限制,比如探头电缆和补偿设备决定了探头的带宽,又比如探头中的器件尺寸也决定了探头的输入电压。所以探头会有一些基本的参数。在此归纳一下:衰减系数衰减系数,是所有探头都会有的一个参数,指的是探头使信号幅度下降的程度。某些探头可能会有可选择的衰减系数。典型的衰减系数有1×、10×和100×。1×探头表示不会对信号进行衰减。10×则表示信号会被衰减10倍再输入示波器。
(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。
测试仪表校正汉中-验厂 θjA是相对于环境温度的结点热阻抗,基于印刷电路板(摄氏度/W)的封装,通常是在150℃的典型结温(有些部件的结温可能较低,需在数据表上确认)条件下计算出来的。所需θjA应为如下方程式:≤(结温-工作温度)/Pd(等式2)。滤掉封装中的器件,这样θjA比满足此初始结温要求的上述计算结果要低。在结温时操作会影响其可靠性。视电路板、气流、环境和附近的其他热源而定,留一定的余量始终是一个很好的设计实践。
测试仪表校正汉中-验厂 θjA是相对于环境温度的结点热阻抗,基于印刷电路板(摄氏度/W)的封装,通常是在150℃的典型结温(有些部件的结温可能较低,需在数据表上确认)条件下计算出来的。所需θjA应为如下方程式:≤(结温-工作温度)/Pd(等式2)。滤掉封装中的器件,这样θjA比满足此初始结温要求的上述计算结果要低。在结温时操作会影响其可靠性。视电路板、气流、环境和附近的其他热源而定,留一定的余量始终是一个很好的设计实践。