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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 19:29:35
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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。
在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩,具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。磁粉制动器磁滞制动器磁滞制动器由转子和定子磁极两大部分组成,转子由特殊的磁滞材料制成,定子磁极中有一定的间隙,转子在间隙中转动。当线圈通电时,间隙中产生磁场,从而使转子产生磁滞效应。当磁滞转子在外力作用下克服磁滞力转动时,产生额定的扭矩。扭矩仅与激磁电流大小有关,与转速无关,实现非接触的扭矩传输。
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。
在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩,具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。磁粉制动器磁滞制动器磁滞制动器由转子和定子磁极两大部分组成,转子由特殊的磁滞材料制成,定子磁极中有一定的间隙,转子在间隙中转动。当线圈通电时,间隙中产生磁场,从而使转子产生磁滞效应。当磁滞转子在外力作用下克服磁滞力转动时,产生额定的扭矩。扭矩仅与激磁电流大小有关,与转速无关,实现非接触的扭矩传输。
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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反射系数法是通过测量漏兰姆波的频散曲线来确定材料的性质,但测量难度较大。傅里叶变换只能线性非平稳的信号。小波变换法虽然在理论上能非线性非平稳信号,但是同傅里叶变换、短时傅里叶变换法一样,都受Heisenberg测不准原理制约,即时间窗口与频率窗口的乘积为一个常数,这就意味着如果要提高时间精度就得牺牲频率精度,反之亦然。当兰姆波中不同模态的频率比较接近时,不适用小波变换信号。动态光法能从Lamb波的应力分布观察到传播和频散,但是在实际检测中对硬件要求较高。
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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反射系数法是通过测量漏兰姆波的频散曲线来确定材料的性质,但测量难度较大。傅里叶变换只能线性非平稳的信号。小波变换法虽然在理论上能非线性非平稳信号,但是同傅里叶变换、短时傅里叶变换法一样,都受Heisenberg测不准原理制约,即时间窗口与频率窗口的乘积为一个常数,这就意味着如果要提高时间精度就得牺牲频率精度,反之亦然。当兰姆波中不同模态的频率比较接近时,不适用小波变换信号。动态光法能从Lamb波的应力分布观察到传播和频散,但是在实际检测中对硬件要求较高。
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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社会安全防范系统是一个特大型、综合性非常强的管理系统,不仅需要满足 管理、城市管理、交通管理、应急指挥、犯罪追踪等需求,而且还要兼顾灾难事故预、安全生产监控等方面对图像监控的需求。在监控领域,可见光监控设备固然扮演着极其重要的角色,但是由于不可避免的昼夜交替以及恶劣气候的影响,在一定程度上限制了可见光监控设备的正常发挥,而红外热成像监控产品正好弥补了这一缺失,其特别适合高安全级别区域的入侵防范。
社会安全防范系统是一个特大型、综合性非常强的管理系统,不仅需要满足 管理、城市管理、交通管理、应急指挥、犯罪追踪等需求,而且还要兼顾灾难事故预、安全生产监控等方面对图像监控的需求。在监控领域,可见光监控设备固然扮演着极其重要的角色,但是由于不可避免的昼夜交替以及恶劣气候的影响,在一定程度上限制了可见光监控设备的正常发挥,而红外热成像监控产品正好弥补了这一缺失,其特别适合高安全级别区域的入侵防范。
(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。
检测设备校验苏州-认证公司我们在操作的过程中可能遇到过这样的情况:已经通过迭代信息传递相位边限和回路带宽,但遗憾地是,还是无法在相位噪声、杂散和锁定时间之间达成良好的平衡。然后,百思不得其解。那么,你是否试过伽马优化参数?伽马优化参数伽马是一个数值大于零的变量。当伽马等于1时,相位边限在回路频处会达到值。很多回路滤波器设计方法把伽马值设为1,这是个很好的起点,但还有进一步优化的空间。伽马能够有效用于优化带内相位噪声,尤其是因压控振荡器(VCO)带来的提升斜率。
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