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轻工实验室广安-计量公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-04 12:53:41
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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。
如果示波器没有足够大的存储深度,则再高的采样率也无法充分发挥价值。ZDS4Plus标配512Mpts存储深度,哪怕面对4GSa/s的采样率,也能存储长达128ms的波形。“真正意义”测量如果不能对所有存储深度的每一个波形都进行测量,存储深度的价值也就是“波形不失真”这一基本要求而已,却无法更进一步地去自动挖掘出波形中存在的异常。只有具备“真正意义”参数测量统计功能,512Mpts的海量数据的价值才能被挖掘,否则如果只测其中的一个周期,海量的数据有何意义?不同于传统示波器只测一个周期,或通过抽样减少数据量再测量的模式,ZDS4Plus通过FPGA全硬件并行,基于原始采样率和512Mpts全存储深度,对每一帧波形每一周期进行测量统计,可在几百毫秒内实现对512Mpts数据的“真正意义”参数测量,测试项目可达51种,并且支持24种参数同时显示。
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。
如果示波器没有足够大的存储深度,则再高的采样率也无法充分发挥价值。ZDS4Plus标配512Mpts存储深度,哪怕面对4GSa/s的采样率,也能存储长达128ms的波形。“真正意义”测量如果不能对所有存储深度的每一个波形都进行测量,存储深度的价值也就是“波形不失真”这一基本要求而已,却无法更进一步地去自动挖掘出波形中存在的异常。只有具备“真正意义”参数测量统计功能,512Mpts的海量数据的价值才能被挖掘,否则如果只测其中的一个周期,海量的数据有何意义?不同于传统示波器只测一个周期,或通过抽样减少数据量再测量的模式,ZDS4Plus通过FPGA全硬件并行,基于原始采样率和512Mpts全存储深度,对每一帧波形每一周期进行测量统计,可在几百毫秒内实现对512Mpts数据的“真正意义”参数测量,测试项目可达51种,并且支持24种参数同时显示。
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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数字或矢量调制可以更高的频谱效率、更高的数据安全性、更高质量的通信。但其代价是系统的复杂性增加,进而导致测试困难度提高。将矢量信号分析(VSA)添加到示波器,可以减少必需的测试仪器,并通过在单个仪器中整合分析来简化测试过程。本文将介绍矢量信号和有效测量这种信号所需的分析工具。矢量状态测量矢量或正交信号的产生通过在每一符号发送过程中发送多个位码,从而实现高频谱密度。考虑用每个发送符号对两个数字位进行编码的正交相移键控(QPSK)。
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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数字或矢量调制可以更高的频谱效率、更高的数据安全性、更高质量的通信。但其代价是系统的复杂性增加,进而导致测试困难度提高。将矢量信号分析(VSA)添加到示波器,可以减少必需的测试仪器,并通过在单个仪器中整合分析来简化测试过程。本文将介绍矢量信号和有效测量这种信号所需的分析工具。矢量状态测量矢量或正交信号的产生通过在每一符号发送过程中发送多个位码,从而实现高频谱密度。考虑用每个发送符号对两个数字位进行编码的正交相移键控(QPSK)。
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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继电器广泛用于各个领域,如电动汽车、智能电表、电化学等,其性能和可靠性也影响设备系统稳定,继而继电器测试验证标准越来越严格,其测试设备综合要求更高。继电器是具有隔离功能的自动关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是 重要的控制元件之一。对于功耗超过1W和工作频率小于1kHz的的高频继电器,在验证测试过程中,通常需求1k~1kHz交流电。以往高频交流电一般通过信号发生器与功率放大器组合输出,即信号发生器产生低能量的高频交流电,经过功率放大器增益放大,达到符合实际应用的高能量的高频交流电。
继电器广泛用于各个领域,如电动汽车、智能电表、电化学等,其性能和可靠性也影响设备系统稳定,继而继电器测试验证标准越来越严格,其测试设备综合要求更高。继电器是具有隔离功能的自动关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是 重要的控制元件之一。对于功耗超过1W和工作频率小于1kHz的的高频继电器,在验证测试过程中,通常需求1k~1kHz交流电。以往高频交流电一般通过信号发生器与功率放大器组合输出,即信号发生器产生低能量的高频交流电,经过功率放大器增益放大,达到符合实际应用的高能量的高频交流电。
(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。
轻工实验室广安-计量公司玖锦科技的SGA1系列将信号源与分析仪合二为一,性价比极高,适合大规模实验室建设需求。同时可灵活选配模拟信号产生、矢量信号产生、模拟调制、矢量调制功能,且支持现场软件升级。我们也实验箱,形成解决方案。集信号源与分析仪于一体,满足实验室建设基本需求的同时极大的节省成本配合针对雷达、通信、射频微波等课程实验箱,形成完备的解决方案,节约教师备课的时间和精力所有功能均可以现场升级,以极低的成本扩展实验设备的功能源与分析灵活搭配超薄设计,极大的节约测试台面占用面积三年维保,解除维修的后顾之忧2.外场维护因传统的信号源体积笨重,给外场测试带来很多不便。
轻工实验室广安-计量公司玖锦科技的SGA1系列将信号源与分析仪合二为一,性价比极高,适合大规模实验室建设需求。同时可灵活选配模拟信号产生、矢量信号产生、模拟调制、矢量调制功能,且支持现场软件升级。我们也实验箱,形成解决方案。集信号源与分析仪于一体,满足实验室建设基本需求的同时极大的节省成本配合针对雷达、通信、射频微波等课程实验箱,形成完备的解决方案,节约教师备课的时间和精力所有功能均可以现场升级,以极低的成本扩展实验设备的功能源与分析灵活搭配超薄设计,极大的节约测试台面占用面积三年维保,解除维修的后顾之忧2.外场维护因传统的信号源体积笨重,给外场测试带来很多不便。
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