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仪器计量重庆-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 13:15:32
仪器计量重庆-审厂 仪器计量重庆-审厂
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。
而在与航位推算所需的机载传感器中,由加速度传感器和陀螺仪传感器组成的运动传感器尤为重要。由于弯道、坡度和车道变化等因素的影响,车辆行进方向和朝向也会不时发生变化;加速度传感器和陀螺仪传感器可以检测到这些车辆行进方向和朝向的变化。对此,目前,很多传感器厂商都会选择利用MEMS技术,将三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器封装在一起,组成六轴惯性运动传感器,进行的航位推算,以较高精度测量及维护车辆位置,甚至协助在GNSS信号范围外及信号中断时进行自动驾驶,从而支持自动驾驶车辆的高精度惯性。
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。
而在与航位推算所需的机载传感器中,由加速度传感器和陀螺仪传感器组成的运动传感器尤为重要。由于弯道、坡度和车道变化等因素的影响,车辆行进方向和朝向也会不时发生变化;加速度传感器和陀螺仪传感器可以检测到这些车辆行进方向和朝向的变化。对此,目前,很多传感器厂商都会选择利用MEMS技术,将三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器封装在一起,组成六轴惯性运动传感器,进行的航位推算,以较高精度测量及维护车辆位置,甚至协助在GNSS信号范围外及信号中断时进行自动驾驶,从而支持自动驾驶车辆的高精度惯性。
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。
仪器计量重庆-审厂
如果发现校准漂移,必须立即重新校准阀门器。实现以上目的比较好的工具是能够测试和重新校准电子阀门的式工具,Fluke789ProcessMeter过程万用表。该工具信号输出,激励连接到阀门器输入的控制器,可递增连续调节输出电流,所以能够检查阀门的线性度和响应时间。以下是利用789ProcessMeter过程万用表检查常闭阀门的基本步骤:1.将ProcessMeter过程万用表设置为输出模式,采用适合器的相应电流范围。将输出电流测试线插入到mA输出插孔。将旋转功能关从关闭位置(OFF)至上面的个mA输出位置,选择4~2mA范围。将过程万用表连接至阀门器的输入端子。为了确定器在4mA时是否完全关闭阀门,利用按键将输出电流调节到4.mA。阀门应关闭。同时观察阀门是否,按粗调(Coarse)下箭头按钮一次,将电流降低至3.9mA。阀门应无任何运动。在设定阀门始打的位置点时,确保执行器上没有反向压力(控制器输入为4.mA时,该压力使阀门保持闭合)。
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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如果发现校准漂移,必须立即重新校准阀门器。实现以上目的比较好的工具是能够测试和重新校准电子阀门的式工具,Fluke789ProcessMeter过程万用表。该工具信号输出,激励连接到阀门器输入的控制器,可递增连续调节输出电流,所以能够检查阀门的线性度和响应时间。以下是利用789ProcessMeter过程万用表检查常闭阀门的基本步骤:1.将ProcessMeter过程万用表设置为输出模式,采用适合器的相应电流范围。将输出电流测试线插入到mA输出插孔。将旋转功能关从关闭位置(OFF)至上面的个mA输出位置,选择4~2mA范围。将过程万用表连接至阀门器的输入端子。为了确定器在4mA时是否完全关闭阀门,利用按键将输出电流调节到4.mA。阀门应关闭。同时观察阀门是否,按粗调(Coarse)下箭头按钮一次,将电流降低至3.9mA。阀门应无任何运动。在设定阀门始打的位置点时,确保执行器上没有反向压力(控制器输入为4.mA时,该压力使阀门保持闭合)。
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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当然,尽管直角走线带来的影响不是很严重,但并不是说我们以后都可以走直角线,注意细节是每个工程师必备的基本素质,而且,随着数字电路的飞速发展,PCB工程师的信号频率也会不断提高,到10GHz以上的RF设计领域,这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。2.差分走线差分信号(DifferentialSignal)在高速电路设计中的应用越来越广泛,电路中 关键的信号往往都要采用差分结构设计,什么另它这么倍受青睐呢?在PCB设计中又如何能保证其良好的性能呢?带着这两个问题,我们进行下一部分的讨论。
当然,尽管直角走线带来的影响不是很严重,但并不是说我们以后都可以走直角线,注意细节是每个工程师必备的基本素质,而且,随着数字电路的飞速发展,PCB工程师的信号频率也会不断提高,到10GHz以上的RF设计领域,这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。2.差分走线差分信号(DifferentialSignal)在高速电路设计中的应用越来越广泛,电路中 关键的信号往往都要采用差分结构设计,什么另它这么倍受青睐呢?在PCB设计中又如何能保证其良好的性能呢?带着这两个问题,我们进行下一部分的讨论。
(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。
仪器计量重庆-审厂 放置于室外的传感器端子箱有可能受到雷电接触放电;位于机房内的DCS机柜有可能受到大楼立柱泄流时的空气放电。信号线端口(含天馈线、数据线、控制线等)在控制系统中,为了实现信号或信息的传递总要有与外界连接的部位,如过程控制系统的信号交接端的总配线架、数据传输网的终端、微波设备到天线的馈线口等等,那么这些从外界接收信号或发射信号出去的接口都有可能受到雷电浪涌冲击。因为从楼外信号端口进来的浪涌往往通过长电缆,所以采用10/700μs波形,标准规定线到线间浪涌电压为0.5kV,线到地间浪涌电压为1kV。
仪器计量重庆-审厂 放置于室外的传感器端子箱有可能受到雷电接触放电;位于机房内的DCS机柜有可能受到大楼立柱泄流时的空气放电。信号线端口(含天馈线、数据线、控制线等)在控制系统中,为了实现信号或信息的传递总要有与外界连接的部位,如过程控制系统的信号交接端的总配线架、数据传输网的终端、微波设备到天线的馈线口等等,那么这些从外界接收信号或发射信号出去的接口都有可能受到雷电浪涌冲击。因为从楼外信号端口进来的浪涌往往通过长电缆,所以采用10/700μs波形,标准规定线到线间浪涌电压为0.5kV,线到地间浪涌电压为1kV。