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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 00:48:57
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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。
为欧氏空间遥测的同相位系统实验室演示器建立数字控制系统,用于将遥测臂之间的光学路径差维持在10nm之内,这是确保有效 操作的必要条件。欧氏空间望远镜是为高分辨率光学检测而优化的干涉仪仪器,利用对成孔径技术对地理静态轨道进行检测。为了获得需要的同相位、所需的分辨率,就要使用复杂的计量和控制系统,以便确保光学配置具有必要的稳定性。集成了一个演示器(称为MIT,Michelson干涉仪测试台)用于对欧氏空间望远镜的两个关键系统进行验证,以便达到同相位条件,以及在Michelson干涉仪仪器中达到的稳定边缘图案样式。
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。
为欧氏空间遥测的同相位系统实验室演示器建立数字控制系统,用于将遥测臂之间的光学路径差维持在10nm之内,这是确保有效 操作的必要条件。欧氏空间望远镜是为高分辨率光学检测而优化的干涉仪仪器,利用对成孔径技术对地理静态轨道进行检测。为了获得需要的同相位、所需的分辨率,就要使用复杂的计量和控制系统,以便确保光学配置具有必要的稳定性。集成了一个演示器(称为MIT,Michelson干涉仪测试台)用于对欧氏空间望远镜的两个关键系统进行验证,以便达到同相位条件,以及在Michelson干涉仪仪器中达到的稳定边缘图案样式。
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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如下所示,是ZDS224示波器在设置归一化截止频率为.8的低通巴特沃斯滤波器的幅频响应曲线:低通滤波器的幅频响应曲线自动测量功能。不仅可以测量通道源的波形,还可以测量经过数学运算或者数字滤波后的波形。ZDS2系列示波器标配的“真正意义”的参数测量统计会把屏幕上捕获的所有波形进行测量统计,得出当前值、值、值和平均值、标准差、测量次数。用户通过观察统计值和值可快速了解波形中可能存在的异常,通过观察平均值、标准差可快速评估信号特性。
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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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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智能网联汽车的概念以及应该重点研究的关键技术。智能汽车是在一般汽车上增加雷达、摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置,通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息,使车辆具备智能环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的意愿到达目的地, 终实现替代人来驾驶决策及操作的目的。智能汽车的初级阶段是具有先进驾驶助系统(ADAS)的汽车,智能汽车与网络相连便成为智能网联汽车。
智能网联汽车的概念以及应该重点研究的关键技术。智能汽车是在一般汽车上增加雷达、摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置,通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息,使车辆具备智能环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的意愿到达目的地, 终实现替代人来驾驶决策及操作的目的。智能汽车的初级阶段是具有先进驾驶助系统(ADAS)的汽车,智能汽车与网络相连便成为智能网联汽车。
(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。
仪器外校无锡-第三方公司不确定性是始终存在的,对误差来源的评估可以帮助确定测量的不确定度。除上述外,还有一些相关术语在依据美国 标准与技术研究所(NIST)或其它标准机构的说明文件来描绘性能时会有用。可描述性是保证所有的测量器件有一个共同的基准所必须的。所谓“规范”是指保证性能由校准溯源到NIST的测试设备产生。“典型”往往意味着性能是 测试,但不包括测量不确定因素。“象征性”的表现通常是补充信息,不是在每个仪器上的普遍测量。
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