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测试仪表校验株洲-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 16:59:00
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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。
TEMCELL一般只找方值,使测试结果对手机摆放的位置比较敏感。另外,还有一种测试工具较屏蔽箱,有的设计公司用来对手机天线进行有源测试,这种方法很不可行。一方面由于测试距离太近,另一方面由于没有足够的吸波材料,外部干扰对天线的测试影响比较大,这样导致测试结果对位置比较敏感,稍微改变一下位置测试结果就有比较大的改变,因此这种测试方法对手机天线的性能没有多少的参考意义。用耦合测试板测试天线性能在生产过程中为了保证产品的生产品质,往往要进行天线的耦合测试。
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。
TEMCELL一般只找方值,使测试结果对手机摆放的位置比较敏感。另外,还有一种测试工具较屏蔽箱,有的设计公司用来对手机天线进行有源测试,这种方法很不可行。一方面由于测试距离太近,另一方面由于没有足够的吸波材料,外部干扰对天线的测试影响比较大,这样导致测试结果对位置比较敏感,稍微改变一下位置测试结果就有比较大的改变,因此这种测试方法对手机天线的性能没有多少的参考意义。用耦合测试板测试天线性能在生产过程中为了保证产品的生产品质,往往要进行天线的耦合测试。
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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本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们可以测量什么。大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法(PPG)来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单,光学心率传感器基于以下工作原理:当血流动力发生变化时,血脉搏率(心率)或血容积(心输出量)发生变化时,进入人体的光会发生可预见的散射。下介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。
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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本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们可以测量什么。大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法(PPG)来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单,光学心率传感器基于以下工作原理:当血流动力发生变化时,血脉搏率(心率)或血容积(心输出量)发生变化时,进入人体的光会发生可预见的散射。下介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。
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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但是VVVF缺点是输入功率因数比较低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容。变频器的主回路构成:电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容—制动单元(制动电阻)—逆变桥—电源输出。主电路是给异步电动机调压调频电源的电力变换部分,它由三部分构成:整流电路:将工频电源转变为直流;平波回路:吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动;逆变电路:将直流转变为频率可调的交流电。主要参数测量对与其工作系统主要是由变频器和变频电机两部分组成。
但是VVVF缺点是输入功率因数比较低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容。变频器的主回路构成:电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容—制动单元(制动电阻)—逆变桥—电源输出。主电路是给异步电动机调压调频电源的电力变换部分,它由三部分构成:整流电路:将工频电源转变为直流;平波回路:吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动;逆变电路:将直流转变为频率可调的交流电。主要参数测量对与其工作系统主要是由变频器和变频电机两部分组成。
(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。
测试仪表校验株洲-认证机构借助现场总线通信(HART、Profibus、FoundationFieldbus),这些装置能被测仪器的quot;健康状态quot;信息,这种状态信息可由资产监测器加以利用。这些资产监测器(如ABB的80OXA扩展自动化系统)可探测到有关仪器性能的下降,通知相应的人员展进一步 ,并在适当的情况下补救措施。无论作为简单的显示或报信息执行,或是作为完整控制系统的一部分,这些功能都可让客户主动对资产使用情况进行优化,而非被动对 出反应。
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