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计量器具校准怀化-外校单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-07 14:03:54
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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。
一般电机的“五轴图”就是指这电机特性曲线图,工程师可以通过电机转速与转矩、电流、功率、效率、转差率之间的这五根函数曲线,分析电机的性能。电机特性曲线“三维”的电机特性分布图过去的电机大部分是异步电机或直流电机,其性能差异主要取决于负载的大小,即负载扭矩的大小。但随着技术发展,像现在非常常用的变频电机、无刷电机等,其运行工况不但取决于负载扭矩的大小,还取决于其自身控制的转速。故对于支持主动控制的电机,像电动汽车电机、伺服电机、变频风机等,在分析其性能时,要同时考虑负载和转速控制的情况,往往需要绘制三维的坐标分布图。
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。
一般电机的“五轴图”就是指这电机特性曲线图,工程师可以通过电机转速与转矩、电流、功率、效率、转差率之间的这五根函数曲线,分析电机的性能。电机特性曲线“三维”的电机特性分布图过去的电机大部分是异步电机或直流电机,其性能差异主要取决于负载的大小,即负载扭矩的大小。但随着技术发展,像现在非常常用的变频电机、无刷电机等,其运行工况不但取决于负载扭矩的大小,还取决于其自身控制的转速。故对于支持主动控制的电机,像电动汽车电机、伺服电机、变频风机等,在分析其性能时,要同时考虑负载和转速控制的情况,往往需要绘制三维的坐标分布图。
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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测量仪表的质量通常用一个简单的问题进行评估:测量精度如何?选择 适用的测量仪表就需要认识一下影响测量不确定性的一些因素。这样反过来还可更深入了解该类仪表的技术指标所列出的信息以及未列出的信息。仪表测量的性能根据动态性(量程、响应时间)、准确度(重复性、精密度和灵敏度)以及稳定性(对老化及恶劣环境的容差)来进行评估的。其中,准确度(应该是允许误差,经常被叫精度)通常被视为 重要的质量因素,也是 难以确定的因素。
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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测量仪表的质量通常用一个简单的问题进行评估:测量精度如何?选择 适用的测量仪表就需要认识一下影响测量不确定性的一些因素。这样反过来还可更深入了解该类仪表的技术指标所列出的信息以及未列出的信息。仪表测量的性能根据动态性(量程、响应时间)、准确度(重复性、精密度和灵敏度)以及稳定性(对老化及恶劣环境的容差)来进行评估的。其中,准确度(应该是允许误差,经常被叫精度)通常被视为 重要的质量因素,也是 难以确定的因素。
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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升温速率的影响和选择升温速率不仅影响峰温的位置,而且影响峰面积的大小,一般来说,在较快的升温速率下峰面积变大,峰变尖锐。但是快的升温速率使试样偏离平衡条件的程度也大,因而易使基线漂移。更主要的可能导致相邻两个峰重叠,分辨力下降。较慢的升温速率,基线漂移小,使体系接近平衡条件,得到宽而浅的峰,也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力高。但测定时间,需要仪器的灵敏度高。一般情况下选择8度min-1~12度min-1为宜。
升温速率的影响和选择升温速率不仅影响峰温的位置,而且影响峰面积的大小,一般来说,在较快的升温速率下峰面积变大,峰变尖锐。但是快的升温速率使试样偏离平衡条件的程度也大,因而易使基线漂移。更主要的可能导致相邻两个峰重叠,分辨力下降。较慢的升温速率,基线漂移小,使体系接近平衡条件,得到宽而浅的峰,也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力高。但测定时间,需要仪器的灵敏度高。一般情况下选择8度min-1~12度min-1为宜。
(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。
计量器具校准怀化-外校单位热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是 灵敏的温度传感器。首先我们来观察一下热敏电阻器的外表。电位器或者热敏电阻器必须要标志清晰,焊片或者引脚没有锈蚀,旋轴转动灵活,松紧适当,转动时手感是平滑的,同时没有没有机械杂声和抖动的现象。使用手轻轻的摇动电位器焊片或者热敏电阻器的引脚,是不应该有松动的现象。
计量器具校准怀化-外校单位热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是 灵敏的温度传感器。首先我们来观察一下热敏电阻器的外表。电位器或者热敏电阻器必须要标志清晰,焊片或者引脚没有锈蚀,旋轴转动灵活,松紧适当,转动时手感是平滑的,同时没有没有机械杂声和抖动的现象。使用手轻轻的摇动电位器焊片或者热敏电阻器的引脚,是不应该有松动的现象。