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测试仪表校准 -计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 23:06:02
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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。
并且数据采集分析软件完成在线信号分析,生成循环数据的统计,并在试验结束后生成测试分析报告。制动噪声测试系统的组成:每个车轮位置需要热电偶、加速度传感器、压力传感器,车内放置制动触发器、踏板力计、麦克风、减速度计、GPS、数据采集及分析系统。制动噪声测试系统中的主要组成部分——数据采集系统,是采用德维创数据采集系统来完成的。德维创数据采集系统的特点:1.ns级别的通道间同步;2.高精度(0.05%);3.高隔离(通道与通道间隔离);4.硬件滤波;5.系统坚固、小巧、抗振、防电磁,抗振、抗冲击指标高于美标MIL-STD-810F标准等等。
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。
并且数据采集分析软件完成在线信号分析,生成循环数据的统计,并在试验结束后生成测试分析报告。制动噪声测试系统的组成:每个车轮位置需要热电偶、加速度传感器、压力传感器,车内放置制动触发器、踏板力计、麦克风、减速度计、GPS、数据采集及分析系统。制动噪声测试系统中的主要组成部分——数据采集系统,是采用德维创数据采集系统来完成的。德维创数据采集系统的特点:1.ns级别的通道间同步;2.高精度(0.05%);3.高隔离(通道与通道间隔离);4.硬件滤波;5.系统坚固、小巧、抗振、防电磁,抗振、抗冲击指标高于美标MIL-STD-810F标准等等。
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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原因是因为如果交流信号测量数据的间隔如果与信号周期不同步的话,相当于测试的数据是非整周期,那么计算的结果也将不准确。功率分析仪检测和计算信号的周期是同步源来决定的,所以选择准确的同步源对测试结果非常关键。同步源选择的原则是尽可能的选择接近正弦波的信号,比如电网工频电我们一般选择电压为同步源,又如电机驱动输出的PWM信号,我们可以选择电流同步源。PLL源的选择除了同步源信号对测量数据有很大影响以外,我们在谐波分析设置时,还有一个非常关键的源——PLL源。
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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原因是因为如果交流信号测量数据的间隔如果与信号周期不同步的话,相当于测试的数据是非整周期,那么计算的结果也将不准确。功率分析仪检测和计算信号的周期是同步源来决定的,所以选择准确的同步源对测试结果非常关键。同步源选择的原则是尽可能的选择接近正弦波的信号,比如电网工频电我们一般选择电压为同步源,又如电机驱动输出的PWM信号,我们可以选择电流同步源。PLL源的选择除了同步源信号对测量数据有很大影响以外,我们在谐波分析设置时,还有一个非常关键的源——PLL源。
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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此外,利用不同检测仪器中的共同部分,组成以以太网为传输手段的放式数字信息,可以把信号发生的控制、数据采集、系统软件、可视化等通用部分共用。由于这种无损检测集成技术对各种信号的综合性要求较高,故必须为各种信息的传输高速的连接方式。第三阶段:机电一体化集成技术自动化集成无损检测技术的发展阶段是机电一体化集成无损检测技术。这是在仪器集成的基础上,加上机电一体化的自动控制、检测、判断和结果等系列功能的智能自动化检测系统。
此外,利用不同检测仪器中的共同部分,组成以以太网为传输手段的放式数字信息,可以把信号发生的控制、数据采集、系统软件、可视化等通用部分共用。由于这种无损检测集成技术对各种信号的综合性要求较高,故必须为各种信息的传输高速的连接方式。第三阶段:机电一体化集成技术自动化集成无损检测技术的发展阶段是机电一体化集成无损检测技术。这是在仪器集成的基础上,加上机电一体化的自动控制、检测、判断和结果等系列功能的智能自动化检测系统。
(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。
测试仪表校准 -计量单位串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。
测试仪表校准 -计量单位串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。
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