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力学实验室浙江-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 20:54:45
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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。
一直以来,地震预作为减轻地震灾害的重要途径备受关注。早在上世纪,地球物理学家研究发现,地震波在地层中的传播速度总体在8米每秒以内,而破坏性强的横波和面波传播速度在5米每秒以内。一次地震事件中,距离震中由近及远的区域受到地震波及的时间也依次推延。在震中附近监测到地震发生后,以超过地震波传播速度向尚未波及的地方发出预信号,就能实现有效预。得益于现代数字强震仪与通讯技术的发展,地震预技术已经成为现实。
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。
一直以来,地震预作为减轻地震灾害的重要途径备受关注。早在上世纪,地球物理学家研究发现,地震波在地层中的传播速度总体在8米每秒以内,而破坏性强的横波和面波传播速度在5米每秒以内。一次地震事件中,距离震中由近及远的区域受到地震波及的时间也依次推延。在震中附近监测到地震发生后,以超过地震波传播速度向尚未波及的地方发出预信号,就能实现有效预。得益于现代数字强震仪与通讯技术的发展,地震预技术已经成为现实。
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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如何判别单、双向可控硅?先任测两个极,若正、反测指针均不动(万用表选电阻R*1Ω挡),可能是K或A极(对单向可控硅)也可能是TT1或TG极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。
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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如何判别单、双向可控硅?先任测两个极,若正、反测指针均不动(万用表选电阻R*1Ω挡),可能是K或A极(对单向可控硅)也可能是TT1或TG极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。
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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ZigBee技术被认为是 有可能像WiF蓝牙一样改变我们现在生活的通信技术之ZigBee是让一些设备特别是传感器接入互联网的技术。在家庭自动化控制和工业遥测遥控领域,对无线数据通信的需求越来越强烈,且这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗现场的各种电磁干扰。Zigbee的特点就在于功耗更低,实时在线、同一个网关接入数量巨大并且可以自组网,在物联网的发展中具有广阔的应用空间。Zigbee技术Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴,达到信息的目的。
ZigBee技术被认为是 有可能像WiF蓝牙一样改变我们现在生活的通信技术之ZigBee是让一些设备特别是传感器接入互联网的技术。在家庭自动化控制和工业遥测遥控领域,对无线数据通信的需求越来越强烈,且这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗现场的各种电磁干扰。Zigbee的特点就在于功耗更低,实时在线、同一个网关接入数量巨大并且可以自组网,在物联网的发展中具有广阔的应用空间。Zigbee技术Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴,达到信息的目的。
(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。
力学实验室浙江-CNAS认证机构本文从射频界面、小的期望信号、大的干扰信号、相邻频道的干扰四个方面解读射频电路四大基础特性,并给出了在PCB设计过程中需要特别注意的重要因素。射频电路之射频的界面无线发射器和接收器在概念上,可分为基频与射频两个部份。基频包含发射器的输入信号之频率范围,也包含接收器的输出信号之频率范围。基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来改善数据流的可靠度,并在特定的数据传输率之下,减少发射器施加在传输媒介(transmissionmedium)的负荷。
力学实验室浙江-CNAS认证机构本文从射频界面、小的期望信号、大的干扰信号、相邻频道的干扰四个方面解读射频电路四大基础特性,并给出了在PCB设计过程中需要特别注意的重要因素。射频电路之射频的界面无线发射器和接收器在概念上,可分为基频与射频两个部份。基频包含发射器的输入信号之频率范围,也包含接收器的输出信号之频率范围。基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来改善数据流的可靠度,并在特定的数据传输率之下,减少发射器施加在传输媒介(transmissionmedium)的负荷。