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测试仪表校正渭南-检测公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 05:00:55
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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。
加热器组件应具备多种尺寸、功率、选项以及温度监测和温度控制功能。因为,在同一个透析机应用产品中不同的加热器组件配置(扁平、透明复合和高温)和材料(硅、聚酰亚胺薄膜、聚酯铟锡氧化物和其他介电材料),可产生大不相同的应用选项。测量透析液和静脉压力,对于透析期间的患者安全至关重要。压力传感器需要检测流体和血液流动压力,以确保将压力维持在适用范围内,避免出现过压或欠压情况。因为无论是过压还是低压会分别导致血管破裂或管路中出现气泡。
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。
加热器组件应具备多种尺寸、功率、选项以及温度监测和温度控制功能。因为,在同一个透析机应用产品中不同的加热器组件配置(扁平、透明复合和高温)和材料(硅、聚酰亚胺薄膜、聚酯铟锡氧化物和其他介电材料),可产生大不相同的应用选项。测量透析液和静脉压力,对于透析期间的患者安全至关重要。压力传感器需要检测流体和血液流动压力,以确保将压力维持在适用范围内,避免出现过压或欠压情况。因为无论是过压还是低压会分别导致血管破裂或管路中出现气泡。
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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工频电磁场波形由于是测量电路存在周期性波动,那工频电磁场扰动的可能性更大,用示波器观测工频电磁场波形如,一般认为50Hz工频电磁场干扰是由两方面原因产生:50Hz工频干扰通过传导进入系统;50Hz工频干扰通过空间耦合进入系统。针对上述问题,消除50Hz工频电磁场干扰的方法也相对明确,有下述四种方案可供电路设计者去参考:利用电气隔离,阻断工频干扰的传导路径;敏感电路处搭建共模和滤波电路,滤除进入输入通道的工频扰动;软件中构建IIR陷波或者FIR带阻数字滤波器,消除工频干扰对测量结果的影响;降低测量引线回路面积,增加屏蔽,减弱空间耦合效应。
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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工频电磁场波形由于是测量电路存在周期性波动,那工频电磁场扰动的可能性更大,用示波器观测工频电磁场波形如,一般认为50Hz工频电磁场干扰是由两方面原因产生:50Hz工频干扰通过传导进入系统;50Hz工频干扰通过空间耦合进入系统。针对上述问题,消除50Hz工频电磁场干扰的方法也相对明确,有下述四种方案可供电路设计者去参考:利用电气隔离,阻断工频干扰的传导路径;敏感电路处搭建共模和滤波电路,滤除进入输入通道的工频扰动;软件中构建IIR陷波或者FIR带阻数字滤波器,消除工频干扰对测量结果的影响;降低测量引线回路面积,增加屏蔽,减弱空间耦合效应。
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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夹钳法(耦合法)通过耦合夹钳卡住电缆本体(要求两端铠装必须接地),可带电查找电缆路径。耦合法接线示意图3.测试方法原理电流流经金属导体时,就会产生相应的磁场。所示的是向线芯与金属护层之间注入电流信号的接线等效电路图,从图中可知,电流从线芯进入,经金属护层与大地返回。线芯与金属护层都是金属导体,通过电流时都会产生相应的磁场,但线芯与金属护层中的电流方向是相反的,其产生的磁场方向也必是相反的,如果两者中的电流值相等,磁场就会相互抵消,在电缆周围就不会有相应的磁场。
夹钳法(耦合法)通过耦合夹钳卡住电缆本体(要求两端铠装必须接地),可带电查找电缆路径。耦合法接线示意图3.测试方法原理电流流经金属导体时,就会产生相应的磁场。所示的是向线芯与金属护层之间注入电流信号的接线等效电路图,从图中可知,电流从线芯进入,经金属护层与大地返回。线芯与金属护层都是金属导体,通过电流时都会产生相应的磁场,但线芯与金属护层中的电流方向是相反的,其产生的磁场方向也必是相反的,如果两者中的电流值相等,磁场就会相互抵消,在电缆周围就不会有相应的磁场。
(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。
测试仪表校正渭南-检测公司对智能电能表的定义。我国定义智能电能表(smartelectricitymeter)是由测量单元、数据单元、通信单元等组成,具有电能量计量、信息存储及、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。“智能”从哪里来智能电能表支持智能电网对用电负荷管理、分布式能源计量、电网运行调度、电力市场和电能质量监测等方面要求。智能电能表由计量模块、电源模块、CPU模块、通信模块、显示模块、密钥和费控模块等组成,具体结构主要包括计量芯片、低压直流电源、嵌入式主控制器、外部存储器、安全芯片、温度传感器、时钟、报指示灯、蜂鸣器、继电器、通信接口等。
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