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检测设备检验长沙-校准单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-10 05:55:19
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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。
远端无法接收到数据——地电势差存在许多实际应用中,通信距离可达几千米,节点之间的距离很远。设计者常常直接将每个节点的参考地接于本地的大地,作为信号的返回地,看似正常可靠的法,却存在极大的隐患。即使调试正常的系统,也可能在使用一段时间后出现各种问题。常常被忽略的问题是:两个节点之间大地也可能存在很大的电势差。。。实际的大地并不是理想的“0”电位,大地也是导体,也存在阻抗。当大的电流流过大地时,流过电流的大地两端也会存在电势差。
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。
远端无法接收到数据——地电势差存在许多实际应用中,通信距离可达几千米,节点之间的距离很远。设计者常常直接将每个节点的参考地接于本地的大地,作为信号的返回地,看似正常可靠的法,却存在极大的隐患。即使调试正常的系统,也可能在使用一段时间后出现各种问题。常常被忽略的问题是:两个节点之间大地也可能存在很大的电势差。。。实际的大地并不是理想的“0”电位,大地也是导体,也存在阻抗。当大的电流流过大地时,流过电流的大地两端也会存在电势差。
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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另一方面,在电源从额定负载到限流点负载范围内,电源又无法实现过流保护,将严重影响电源可靠性、寿命等。负载调整率和负载要求对单路输出电源,一般无负载要求。但当负载降低到额定负载10%以下,为降低电源空载或轻载功耗,会进入间歇工作模式,虽不影响其正常工作,但其纹波可能会增大并出现听觉噪声。选择电源模块时功率亦需考虑。如负载低于1W,却选择10W或更大功率的电源明显是不合适的。除此之外,对双路及更多路输出电源,通常要求每一路都带有至少10%额定负载。
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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另一方面,在电源从额定负载到限流点负载范围内,电源又无法实现过流保护,将严重影响电源可靠性、寿命等。负载调整率和负载要求对单路输出电源,一般无负载要求。但当负载降低到额定负载10%以下,为降低电源空载或轻载功耗,会进入间歇工作模式,虽不影响其正常工作,但其纹波可能会增大并出现听觉噪声。选择电源模块时功率亦需考虑。如负载低于1W,却选择10W或更大功率的电源明显是不合适的。除此之外,对双路及更多路输出电源,通常要求每一路都带有至少10%额定负载。
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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机械过程的传感检测技术切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而 重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被件的表面粗糙度和精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
机械过程的传感检测技术切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而 重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被件的表面粗糙度和精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
(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。
检测设备检验长沙-校准单位已介绍过透明转换模式的转换方法,本文将以CSM100系列的模块简述模块的透明带标识转换格式。该转换模式串行帧中的“帧ID”自动转换成CAN报文中的帧ID。只要在配置中告诉模块该“帧ID”的地址编号在串行帧的起始位置和长度,模块在转换时提取出这个“帧ID”填充在CAN报文的帧ID域里,作为该串行帧转发时的CAN报文的帧ID。在CAN报文转换成串行帧的时候也把CAN报文帧ID转换在串行帧的相应位置。
检测设备检验长沙-校准单位已介绍过透明转换模式的转换方法,本文将以CSM100系列的模块简述模块的透明带标识转换格式。该转换模式串行帧中的“帧ID”自动转换成CAN报文中的帧ID。只要在配置中告诉模块该“帧ID”的地址编号在串行帧的起始位置和长度,模块在转换时提取出这个“帧ID”填充在CAN报文的帧ID域里,作为该串行帧转发时的CAN报文的帧ID。在CAN报文转换成串行帧的时候也把CAN报文帧ID转换在串行帧的相应位置。