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仪器计量成都-检测单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 22:23:14
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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。
而正常工作和端口失配情况下驻波比的差异是非常大的,没有必要把这个电路搞得很花哨,繁就简,简单实用即可。以低频小信号验证测试通道的连通性保证测试仪器的安全发射测试时,首先在发射输入端口施加低频小信号(或者降低本振信号功率),并保证发射输出功率低于信号发生器、噪声源和矢量网络分析仪等仪器的反串烧毁功率阈值,若通道连通性符合要求,则将输入功率恢复至正常水平。这个法是不是好像有点不上档次,但是很实用。
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。
而正常工作和端口失配情况下驻波比的差异是非常大的,没有必要把这个电路搞得很花哨,繁就简,简单实用即可。以低频小信号验证测试通道的连通性保证测试仪器的安全发射测试时,首先在发射输入端口施加低频小信号(或者降低本振信号功率),并保证发射输出功率低于信号发生器、噪声源和矢量网络分析仪等仪器的反串烧毁功率阈值,若通道连通性符合要求,则将输入功率恢复至正常水平。这个法是不是好像有点不上档次,但是很实用。
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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新型直流输电系统阀侧采用双调谐滤波器,其基本电路结构由可知;其有两个谐振频率,同时吸收两个邻近频率的谐波,等效于两个并联的单调谐滤器[7]。阀侧双调谐滤波器是由串联谐振回路CL1和并联谐振回路CL2串接而成.两个回路分别有各自的频率阻抗关系和谐振点,两回路串联构成双调谐滤波器的阻抗频率关系。并联回路C2L2的阻抗特性如所示。中两个阻抗特性曲线中,虚线部分表示滤波器的阻抗呈容性;实线部分则表示滤波器的阻抗为感性;由可知,对于基频而言,并联回路的阻抗很小,即并联回路承受的电压很低,串联回路的阻抗较大,且为容抗。
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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新型直流输电系统阀侧采用双调谐滤波器,其基本电路结构由可知;其有两个谐振频率,同时吸收两个邻近频率的谐波,等效于两个并联的单调谐滤器[7]。阀侧双调谐滤波器是由串联谐振回路CL1和并联谐振回路CL2串接而成.两个回路分别有各自的频率阻抗关系和谐振点,两回路串联构成双调谐滤波器的阻抗频率关系。并联回路C2L2的阻抗特性如所示。中两个阻抗特性曲线中,虚线部分表示滤波器的阻抗呈容性;实线部分则表示滤波器的阻抗为感性;由可知,对于基频而言,并联回路的阻抗很小,即并联回路承受的电压很低,串联回路的阻抗较大,且为容抗。
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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在实际应用中对无线模块带宽影响较大的因素有LNA输入阻抗、PA输出阻抗、滤波器的阻抗以及天线阻抗。前两者用户只能依照原厂给出的参数去匹配,而天线的阻抗则是根据实际应用场景去挑选对应的型号,所以滤波器的阻抗匹配才是电路设计的关键。我们都知道传输功率在阻抗匹配时可以才可以到达,但在实际设计中往往只能达到某个频点的阻抗匹配,这是不符合工程应用的。因为相比于在某一个频点传输功率的化,一个频段范围内均衡的功率传输才是更重要的。
在实际应用中对无线模块带宽影响较大的因素有LNA输入阻抗、PA输出阻抗、滤波器的阻抗以及天线阻抗。前两者用户只能依照原厂给出的参数去匹配,而天线的阻抗则是根据实际应用场景去挑选对应的型号,所以滤波器的阻抗匹配才是电路设计的关键。我们都知道传输功率在阻抗匹配时可以才可以到达,但在实际设计中往往只能达到某个频点的阻抗匹配,这是不符合工程应用的。因为相比于在某一个频点传输功率的化,一个频段范围内均衡的功率传输才是更重要的。
(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。
仪器计量成都-检测单位尽管IEC60601-1第2版涵盖了“基本性能”,不过第3版将其进一步详细定义为“为避免不可接受的风险所必需的性能”。商负责确定性能或功能的丧失会导致可接受的风险还是不可接受的风险,具体通过确定事件发生的概率或频率以及事件的严重程度来分析。如果设备的性能或功能丧失会对患者、操作人员或环境造成损害,则归类为不可接受的风险。举例来说,如果测量血糖水平的式电池供电仪表由于部件发生故障而停止工作,则这种情况是可接受的风险。
仪器计量成都-检测单位尽管IEC60601-1第2版涵盖了“基本性能”,不过第3版将其进一步详细定义为“为避免不可接受的风险所必需的性能”。商负责确定性能或功能的丧失会导致可接受的风险还是不可接受的风险,具体通过确定事件发生的概率或频率以及事件的严重程度来分析。如果设备的性能或功能丧失会对患者、操作人员或环境造成损害,则归类为不可接受的风险。举例来说,如果测量血糖水平的式电池供电仪表由于部件发生故障而停止工作,则这种情况是可接受的风险。