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测试设备校正湖北-校准公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 14:23:01
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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。
磁翻板液位计那么此类液位计能不能实现在线校准呢?归纳起来,需解决以下几个问题:液位计测量的介质密度范围往往较宽,一般为0.8~1.2g/cm3,密度对液位计测量误差的影响如何进行修正;磁翻板液位计储液罐的不可能是竖直的,那么如何选择测量标准器,怎么测,将会显得非常重要。现场储罐就如同一个黑匣子,如何确定液位参照点进行校准是一个关键的问题;本文以带(4-20mA)电远传信号的侧装式磁翻板液位计为例探讨简单而有效的现场校准方法,以期能够达到在现场条件下测量整个系统的液位误差及其不确定度的目的,具有实际意义。
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。
磁翻板液位计那么此类液位计能不能实现在线校准呢?归纳起来,需解决以下几个问题:液位计测量的介质密度范围往往较宽,一般为0.8~1.2g/cm3,密度对液位计测量误差的影响如何进行修正;磁翻板液位计储液罐的不可能是竖直的,那么如何选择测量标准器,怎么测,将会显得非常重要。现场储罐就如同一个黑匣子,如何确定液位参照点进行校准是一个关键的问题;本文以带(4-20mA)电远传信号的侧装式磁翻板液位计为例探讨简单而有效的现场校准方法,以期能够达到在现场条件下测量整个系统的液位误差及其不确定度的目的,具有实际意义。
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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对于无线信号功率测试来说,TDMA信号、Bluetooth蓝牙信号或者雷达脉冲信号都是基于时域中周期性重复的突发结构来实现的。与连续平稳信号的功率测量不同,这种突发信号的功率测量受到频谱分析仪捕获时间的影响,相对来说比较复杂,突发功率测量主要有时域和频域积分方法两种。突发功率时域测量法突发功率测量值只有能在的时隙或突发期间测量,使用4051的门限和触发功能可以到这一点。应用外部触发信号或者4051内部的突发功率触发信号就可以调谐一个相应的时间窗,在此期间的测量值才被使用,窗口以外的则停止扫描,或不记录任何测量值。
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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对于无线信号功率测试来说,TDMA信号、Bluetooth蓝牙信号或者雷达脉冲信号都是基于时域中周期性重复的突发结构来实现的。与连续平稳信号的功率测量不同,这种突发信号的功率测量受到频谱分析仪捕获时间的影响,相对来说比较复杂,突发功率测量主要有时域和频域积分方法两种。突发功率时域测量法突发功率测量值只有能在的时隙或突发期间测量,使用4051的门限和触发功能可以到这一点。应用外部触发信号或者4051内部的突发功率触发信号就可以调谐一个相应的时间窗,在此期间的测量值才被使用,窗口以外的则停止扫描,或不记录任何测量值。
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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在信号/频谱分析仪上,边带噪声是相位噪声和幅度噪声的总和,通常当已知调幅噪声远小于相位噪声时(小于10dB以上),在频谱仪上读出的边带噪声即为相位噪声。在290K环境温度下,噪声功率基底是-174dBm/Hz。由于相位噪声和调幅噪声对热噪声的贡献是等同的,所以相位噪声对热噪声的贡献是-177dBm/Hz,比热噪声低3dB。如果载波功率较小,-20dBm,相位噪声就被限制到-157dBc/Hz(-177dBm/Hz-(-20dBm))。
在信号/频谱分析仪上,边带噪声是相位噪声和幅度噪声的总和,通常当已知调幅噪声远小于相位噪声时(小于10dB以上),在频谱仪上读出的边带噪声即为相位噪声。在290K环境温度下,噪声功率基底是-174dBm/Hz。由于相位噪声和调幅噪声对热噪声的贡献是等同的,所以相位噪声对热噪声的贡献是-177dBm/Hz,比热噪声低3dB。如果载波功率较小,-20dBm,相位噪声就被限制到-157dBc/Hz(-177dBm/Hz-(-20dBm))。
(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。
测试设备校正湖北-校准公司利用物理性质的气体传感器:如热传导式、光干涉式、红外吸收式等。利用电化学性质的气体传感器:如定电位电解式、迦伐尼电池式、隔膜离子电极式、固定电解质式等。根据危害,我们将有有害气体分为可燃气体和有气体两大类。由于它们性质和危害不同,其检测手段也有所不同。可燃气体是石油化工等工业场合遇到 多的危险气体,它主要是烷烃等有机气体和某些无机气体:如 等。可燃气体发生必须具备一定的条件,那就是:一定浓度的可燃气体,一定量的氧气以及足够热量点燃它们的火源,这就是三要素,缺一不可,也就是说,缺少其中任何一个条件都不会引起火灾和。
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