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轻工实验室湖北-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 00:42:23
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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。
电源纹波测试在电源质量检测中是很重要的一项参数,但是怎么准确的测量电源纹波却成了工程师心中的一道难题,到底怎么样才能攻破这个难题呢?本文就是针对这个问题,分析正确测量电源纹波的方法。由于直流稳压电源一般是由交流电源经整流、滤波、稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流电压中多少带有一些交流分量,这种叠加在直流稳电压上的交流分量称之为纹波。不正确的纹波测试在ZDS2024Plus示波器中接入一个3.3V的电源信号,探头档位使用X10档,进行电源纹波的测量,点击AutoSetup之后,经过调解水平时基,垂直档位和垂直偏移,可以得到如下所示。
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。
电源纹波测试在电源质量检测中是很重要的一项参数,但是怎么准确的测量电源纹波却成了工程师心中的一道难题,到底怎么样才能攻破这个难题呢?本文就是针对这个问题,分析正确测量电源纹波的方法。由于直流稳压电源一般是由交流电源经整流、滤波、稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流电压中多少带有一些交流分量,这种叠加在直流稳电压上的交流分量称之为纹波。不正确的纹波测试在ZDS2024Plus示波器中接入一个3.3V的电源信号,探头档位使用X10档,进行电源纹波的测量,点击AutoSetup之后,经过调解水平时基,垂直档位和垂直偏移,可以得到如下所示。
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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挥动手臂产生的微多普勒效应利用雷达识别运动的技术可以应用在不同的场景中。比如在体育运动中,可以借用这项技术检测人和球类的运动状态和运动轨迹。在居家环境下,还可以人体摔倒检测,用于预防老人摔倒。目前,我们的技术已经可以通过雷达数据,实现人体运动状态和轨迹的解读。手势识别交互人机交互是雷达技术的另一个重要应用领域,如手势识别交互。利用雷达采集的距离、多普勒信息,以及快速采样获得的手动态运动历史信息,雷达可以很好地展现手的动态运动特性,并可以从不同的角度观测手的运动。
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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挥动手臂产生的微多普勒效应利用雷达识别运动的技术可以应用在不同的场景中。比如在体育运动中,可以借用这项技术检测人和球类的运动状态和运动轨迹。在居家环境下,还可以人体摔倒检测,用于预防老人摔倒。目前,我们的技术已经可以通过雷达数据,实现人体运动状态和轨迹的解读。手势识别交互人机交互是雷达技术的另一个重要应用领域,如手势识别交互。利用雷达采集的距离、多普勒信息,以及快速采样获得的手动态运动历史信息,雷达可以很好地展现手的动态运动特性,并可以从不同的角度观测手的运动。
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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测试图IT6500C/D模拟量接口其中6脚可输出同步信号,当电源输出On时,该引脚输出高电平;当电源输出Off时,该引脚输出为低电平;可用于其他设备On/Off同步控制,驱动能力为5V/5mA。电源上升时间的测试电源上升时间与机时间的区别,上升时间(RiseTime):电压从没有上升至稳定的这段时间(一般量测输出电压的上下限为10%~90%或5%~95%),如上图所示,Va为输出电压的10%,Vb为输出电压的90%,Va,Vb之间的时间即为机电压上升时间。
测试图IT6500C/D模拟量接口其中6脚可输出同步信号,当电源输出On时,该引脚输出高电平;当电源输出Off时,该引脚输出为低电平;可用于其他设备On/Off同步控制,驱动能力为5V/5mA。电源上升时间的测试电源上升时间与机时间的区别,上升时间(RiseTime):电压从没有上升至稳定的这段时间(一般量测输出电压的上下限为10%~90%或5%~95%),如上图所示,Va为输出电压的10%,Vb为输出电压的90%,Va,Vb之间的时间即为机电压上升时间。
(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。
轻工实验室湖北-计量单位从以上测试结果可以看出,电压优先模式下,保证电压的输出波形质量,电流有可能会过冲;而在电流优先模式下,不管启动电流是毫安还是安培级,IT6100B都能很好地管理过冲,保证电流的输出波形 W)为高速高精度的可编程直流电源,满载上升 可达500us,分辨率可达0.1mV/0.01mA,输出波形优先模式可让电压或电流的上升波形高速且无过冲,在航天电源模块等高精度测试领域广泛应用。
轻工实验室湖北-计量单位从以上测试结果可以看出,电压优先模式下,保证电压的输出波形质量,电流有可能会过冲;而在电流优先模式下,不管启动电流是毫安还是安培级,IT6100B都能很好地管理过冲,保证电流的输出波形 W)为高速高精度的可编程直流电源,满载上升 可达500us,分辨率可达0.1mV/0.01mA,输出波形优先模式可让电压或电流的上升波形高速且无过冲,在航天电源模块等高精度测试领域广泛应用。