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量具检验广西-外校单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 09:42:11
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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。
影响成像品质的关键性能微光性能、动态范围及图像信息能力是影响成像品质的关键因素。微光性能是筹码微光性能对于汽车影像系统是相当重要的,卓越的微光性能可提高在夜间等光线很暗的情况的行车安全。图像传感器厂商都以“在暗处能看见”为目标。高动态范围(HDR)HDR是汽车影像系统应用的另一个重要特性,确保摄像机可在宽范围的光线、黑暗和高光照对比情况下清楚地呈现场景细节,提高图像信息的度从而提升安全性。广角鱼眼畸变校正(DEWARP)广角鱼眼镜头用于车载影像具有宽广视野的优势,但采集到的图像信息会产生一定程度的失真,采用DEWARP技术可对广角鱼眼镜头所产生的图像失真进行实时校正,将图像复原展平。
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。
影响成像品质的关键性能微光性能、动态范围及图像信息能力是影响成像品质的关键因素。微光性能是筹码微光性能对于汽车影像系统是相当重要的,卓越的微光性能可提高在夜间等光线很暗的情况的行车安全。图像传感器厂商都以“在暗处能看见”为目标。高动态范围(HDR)HDR是汽车影像系统应用的另一个重要特性,确保摄像机可在宽范围的光线、黑暗和高光照对比情况下清楚地呈现场景细节,提高图像信息的度从而提升安全性。广角鱼眼畸变校正(DEWARP)广角鱼眼镜头用于车载影像具有宽广视野的优势,但采集到的图像信息会产生一定程度的失真,采用DEWARP技术可对广角鱼眼镜头所产生的图像失真进行实时校正,将图像复原展平。
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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复杂的多端口测试和非插入器件测量对测试精度而言是一个挑战。电子校准件连接方便、简单,在矢量网络分析仪多端口器件测量中具有独特优势,其两个基本功能为:全自动电子校准电子与机械的混合校准前者单独使用电子校准件完成校准,后者与机械校准件配合使用。本文重点介绍全电子与机械的混合校准。此方法相比前者略复杂,可兼容前者,且使用更加灵活。D矢量网络分析仪电子校准件是矢量网络分析仪新型校准件;机械校准是传统校准件。
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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复杂的多端口测试和非插入器件测量对测试精度而言是一个挑战。电子校准件连接方便、简单,在矢量网络分析仪多端口器件测量中具有独特优势,其两个基本功能为:全自动电子校准电子与机械的混合校准前者单独使用电子校准件完成校准,后者与机械校准件配合使用。本文重点介绍全电子与机械的混合校准。此方法相比前者略复杂,可兼容前者,且使用更加灵活。D矢量网络分析仪电子校准件是矢量网络分析仪新型校准件;机械校准是传统校准件。
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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总线越长、经过的环境越复杂越容易出现通信问题。外部环境中复杂多变的电磁场会间接抬高总线的电势,静电、浪涌、短路等会直接作用到通信线上。以上情况的出现,轻则导致收发器损坏,重则造成主板故障。与总线连接前加入隔离是十分必要的。如何隔离?隔离的方法及原理与I/O隔离相似,不同的是通信隔离需要考虑到隔离器件对通信信号的影响,不当的隔离往往导致通信中断或通信不畅。对收发器来说,隔离可以从两方面入手,通信隔离和供电隔离。
总线越长、经过的环境越复杂越容易出现通信问题。外部环境中复杂多变的电磁场会间接抬高总线的电势,静电、浪涌、短路等会直接作用到通信线上。以上情况的出现,轻则导致收发器损坏,重则造成主板故障。与总线连接前加入隔离是十分必要的。如何隔离?隔离的方法及原理与I/O隔离相似,不同的是通信隔离需要考虑到隔离器件对通信信号的影响,不当的隔离往往导致通信中断或通信不畅。对收发器来说,隔离可以从两方面入手,通信隔离和供电隔离。
(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。
量具检验广西-外校单位差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。2干扰的产生在仪表系统中, 常用的信号制是4~20mADC或1~5VDC。被测量量先被转换成毫安或毫伏信号,由于二次仪表距离现场较远,传输到控制系统处的,除了有用的信号外,经常还有一些与测量信号无关的电压或电流存在,这就是干扰。干扰形成有3个环节:干扰源;对干扰敏感的接收电路;干扰的传输途径。切断任何一个环节就会消除干扰。干扰的主要引入方式有以下几种。
量具检验广西-外校单位差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。2干扰的产生在仪表系统中, 常用的信号制是4~20mADC或1~5VDC。被测量量先被转换成毫安或毫伏信号,由于二次仪表距离现场较远,传输到控制系统处的,除了有用的信号外,经常还有一些与测量信号无关的电压或电流存在,这就是干扰。干扰形成有3个环节:干扰源;对干扰敏感的接收电路;干扰的传输途径。切断任何一个环节就会消除干扰。干扰的主要引入方式有以下几种。