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测试设备校验玉林-CNAS检测公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 00:07:59
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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。
特性:是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小,且误差数值一定或按一定规律变化。优化方法:方法通常可以改变测量工具或测量方法,还可以对测量结果考虑修正值。随机误差。定义:随机误差又叫偶然误差,是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。产生原因:即使在完全消除系统误差这种理想情况下,多次重复测量同一测量对象,仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差。特点:是对同一测量对象多次重复测量,测量结果的误差呈现无规则涨落,可能是正偏差,也可能是负偏差,且误差值起伏无规则。
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。
特性:是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小,且误差数值一定或按一定规律变化。优化方法:方法通常可以改变测量工具或测量方法,还可以对测量结果考虑修正值。随机误差。定义:随机误差又叫偶然误差,是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。产生原因:即使在完全消除系统误差这种理想情况下,多次重复测量同一测量对象,仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差。特点:是对同一测量对象多次重复测量,测量结果的误差呈现无规则涨落,可能是正偏差,也可能是负偏差,且误差值起伏无规则。
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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PLL中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限,因此在基波频率较高时,同步采样法一般无法支持;同样是滤波器原因,无法很好滤除低偶次谐波,所以低偶次谐波幅值较大时,PLL就无法同步基波采样,谐波分析结果也就完全错误。频率重心法不需要额外滤波器,采样器件可工作在支持的采样频率,使有效谱线拉的同时提高了支持的谐波频率范围,而为了消除泄漏的影响,需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。
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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PLL中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限,因此在基波频率较高时,同步采样法一般无法支持;同样是滤波器原因,无法很好滤除低偶次谐波,所以低偶次谐波幅值较大时,PLL就无法同步基波采样,谐波分析结果也就完全错误。频率重心法不需要额外滤波器,采样器件可工作在支持的采样频率,使有效谱线拉的同时提高了支持的谐波频率范围,而为了消除泄漏的影响,需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。
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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丰富测试功能助您毫米波信号测量。4051系列信号/频谱分析仪频率覆盖范围内的频谱分析、功率测量组件、IQ分析、相位噪声测试、瞬态分析、脉冲信号分析等多种测试功能选择;具有良好的扩展能力,可通过灵活配置选件进一步提升测试性能,也可通过各种数字和模拟信号输出接口构建测试系统或进行二次发。-1相位噪声测试-2瞬态分析-3脉冲信号分析外部频率扩展可实现325GHz毫米波信号测量。67GHz还不够您使用?还有外部频率扩展功能。
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(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。
测试设备校验玉林-CNAS检测公司由于在导通期间,Vds与Ids的值都很小,和8位示波器的量化误差相当。可以将Vds波形导通时的波形放大观察,同样也会出现前文提到的台阶状现象。而HRO的高分辨率特性使这种误差大大减小。通过对比测试,8位示波器测量的导通损耗是1.5W,HRO测量的导通损耗是688mW。使用低分辨率示波器的工程师,也许会花费很多精力物力去降低导通损耗,殊不知测量结果主要是量化误差。而HRO的高分辨率特性使这种误差大大减小。
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