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仪器计量浙江-校验价格
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 21:51:21
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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
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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。
如下图所示。单点接地在高频电路里面,因为地线长,地线的阻抗是永远避免不了的,所以并不适用,那怎么呢?下面再介绍“多点接地”。多点接地当电路工作频率较高时,想象一下高频信号在沿着地线传播时,所到之处影响周边电路会有多么严重,因此所有电路就要就近接到地上,地线要求 短,多点接地就产生了。多点接地,其目的是为了降低地线的阻抗,在高频(f一定的条件下)电路中,要降低阻抗,主要从两个方面去考虑,一是减小地线电阻,二是减小地线感抗。
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。
如下图所示。单点接地在高频电路里面,因为地线长,地线的阻抗是永远避免不了的,所以并不适用,那怎么呢?下面再介绍“多点接地”。多点接地当电路工作频率较高时,想象一下高频信号在沿着地线传播时,所到之处影响周边电路会有多么严重,因此所有电路就要就近接到地上,地线要求 短,多点接地就产生了。多点接地,其目的是为了降低地线的阻抗,在高频(f一定的条件下)电路中,要降低阻抗,主要从两个方面去考虑,一是减小地线电阻,二是减小地线感抗。
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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目前PWR1L可编程交流电源(输出电压~3V,输出频率.1Hz~1kHz,功率达1W)无需放大器可以直接输出高能量的高频交流电,轻松实现电压(~3V)和频率(.1Hz~1kHz)任意可调输出,直接向高频继电器供电。不仅节省设备成本,而且可以避免中间环节中零乱接线配线。PWR1L可编程交流电源是高性能的多功能的电源设备,不仅可以输出交流电和直流电,而且具备电压波动和电压谐波模拟功能,为消费、电力、、新能源等领域的电子设备正常或异常电源输入,验证其在多种类型电源输入条件下工作性能和可靠性。
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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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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本文用一个具体的例子比较在电压轨上完成电流检测的几种不同方法。种方法是使用带分立电阻器的单运放差分放大器;第二种方法是用V+而不是地作为参考轨;第三种方法在IC解决方案中很常见,在这种方案中,晶体管和运算放大器一起工作,以接地参考电流测量。针对在电压轨上实现电流检测的不同方法,绝大多数直流电流检测电路的核心设计思路,是从供电线路中的电阻下手(尽管磁场感应是个好选择,尤其是在电流较高的情况下)。人们只需简单地测量电阻两端的电压降,并根据需要调节阻值来读取电流(E=I×R,如果不包含这个,有人会抱怨)。
本文用一个具体的例子比较在电压轨上完成电流检测的几种不同方法。种方法是使用带分立电阻器的单运放差分放大器;第二种方法是用V+而不是地作为参考轨;第三种方法在IC解决方案中很常见,在这种方案中,晶体管和运算放大器一起工作,以接地参考电流测量。针对在电压轨上实现电流检测的不同方法,绝大多数直流电流检测电路的核心设计思路,是从供电线路中的电阻下手(尽管磁场感应是个好选择,尤其是在电流较高的情况下)。人们只需简单地测量电阻两端的电压降,并根据需要调节阻值来读取电流(E=I×R,如果不包含这个,有人会抱怨)。
(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。
仪器计量浙江-校验价格温度感应和张力测量电路便是利用精密放大器的应用实例。低输入偏置电流有时是必需的。光接收系统中的放大器就必须具有低偏置电压和低输入偏置电流。比如光电二极管的暗电流电流为pA量级,所以放大器必须具有更小的输入偏置电流。CMOS和JFET输入放大器是目前可用的具有输入偏置电流的运算放大器。因为我现在用的是光电池采集的系统,所以在使用中重点关心了偏置电压和电流。如果还有其他的需要,这时应该对其他参数也需要多考虑了。
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