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计量器具校准萍乡-CNAS认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 08:26:55
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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。
然而,近年来,也有专业人士已经意识到,要使晶体管更加微小,摩尔定律将会遇到不可逾越的障碍,传统的硅芯片计算机总有一天要遭遇极限。反摩尔定律反摩尔定律是Google的前CEO埃里克施密特提出的:如果你反过来看摩尔定律,一个IT公司如果今天和18个月前掉同样多的、同样的产品,它的营业额就要降一半。IT界把它称为反摩尔定律。消极影响:反摩尔定律对于所有的IT公司来讲,都是非常可怕的,因为一个IT公司花了同样的劳动,却只得到以前一半的收入。
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。
然而,近年来,也有专业人士已经意识到,要使晶体管更加微小,摩尔定律将会遇到不可逾越的障碍,传统的硅芯片计算机总有一天要遭遇极限。反摩尔定律反摩尔定律是Google的前CEO埃里克施密特提出的:如果你反过来看摩尔定律,一个IT公司如果今天和18个月前掉同样多的、同样的产品,它的营业额就要降一半。IT界把它称为反摩尔定律。消极影响:反摩尔定律对于所有的IT公司来讲,都是非常可怕的,因为一个IT公司花了同样的劳动,却只得到以前一半的收入。
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。
计量器具校准萍乡-CNAS认证机构
海事地理山体滑坡,雪崩——双轴倾角传感器配合液位传感器用于山体滑坡或雪崩监测,通过无线传感系统将数据传输到控制系统,实时监测山体状态,可以有效减小山体滑坡带来的损失。建筑工程高层建筑安全监测——目前世界上摩天大楼越来越多,为了监测大楼的安全性能,可以应用高精度的伺服倾角传感器,该系列倾角传感器可以感应微小角度的变化,可以用于大楼摆幅、震动、倾斜等监测。水库大坝大坝安全监测——大坝垮塌事故已经发生多次,为了及时发出预信号,减少财产损失,通过倾角传感器的监测、观测仪器和设备,以及时取得反映大坝和基岩性态变化以及环境对大坝作用的各种数据的观测和等工作。
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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海事地理山体滑坡,雪崩——双轴倾角传感器配合液位传感器用于山体滑坡或雪崩监测,通过无线传感系统将数据传输到控制系统,实时监测山体状态,可以有效减小山体滑坡带来的损失。建筑工程高层建筑安全监测——目前世界上摩天大楼越来越多,为了监测大楼的安全性能,可以应用高精度的伺服倾角传感器,该系列倾角传感器可以感应微小角度的变化,可以用于大楼摆幅、震动、倾斜等监测。水库大坝大坝安全监测——大坝垮塌事故已经发生多次,为了及时发出预信号,减少财产损失,通过倾角传感器的监测、观测仪器和设备,以及时取得反映大坝和基岩性态变化以及环境对大坝作用的各种数据的观测和等工作。
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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精度是仪器在规定的误差范围内测量参数值的能力。换句话说,X加减Y,没有误差限制(和单位)一个34的测量值是没有意义的。同样地,一个5的误差说明也是没有用的,甚至一个百分之五的误差说明也几乎没有帮助。那到底是正或负百分之五,还是正百分之三和负百分之二?为了准确,精度应该像这样规定,34V+/-1V,34V+/-1%,或34V+2/-1V。请多花时间了解射频测量的术语并熟悉它们的意义。您关于测量的表达越准确,结果就越利于理解也越可信。
精度是仪器在规定的误差范围内测量参数值的能力。换句话说,X加减Y,没有误差限制(和单位)一个34的测量值是没有意义的。同样地,一个5的误差说明也是没有用的,甚至一个百分之五的误差说明也几乎没有帮助。那到底是正或负百分之五,还是正百分之三和负百分之二?为了准确,精度应该像这样规定,34V+/-1V,34V+/-1%,或34V+2/-1V。请多花时间了解射频测量的术语并熟悉它们的意义。您关于测量的表达越准确,结果就越利于理解也越可信。
(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。
计量器具校准萍乡-CNAS认证机构由于该架构固有的频响和增益之间的直接折中,大多数的电压反馈放大器都不能满足该要求。然而,电流反馈放大器在这些参数中保持较好的关系,因为其性能通常由运算放大器电路内的反馈电阻值决定。运算放大器LMH6703非常适于在增益设置为1~10的高带宽下工作。该器件可与所选的差分放大器一起使用,从而在高带宽系统(如示波器和数据采集卡)中额外的增益要求。该放大器的频响见图1。带有扩展AC信号性能的系统频响如果增益设置为10且带宽为500MHz,则由图1得到300欧姆的反馈电阻。
计量器具校准萍乡-CNAS认证机构由于该架构固有的频响和增益之间的直接折中,大多数的电压反馈放大器都不能满足该要求。然而,电流反馈放大器在这些参数中保持较好的关系,因为其性能通常由运算放大器电路内的反馈电阻值决定。运算放大器LMH6703非常适于在增益设置为1~10的高带宽下工作。该器件可与所选的差分放大器一起使用,从而在高带宽系统(如示波器和数据采集卡)中额外的增益要求。该放大器的频响见图1。带有扩展AC信号性能的系统频响如果增益设置为10且带宽为500MHz,则由图1得到300欧姆的反馈电阻。