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计量器具校准江苏-计量公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 22:07:46
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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。
由P区引出的电极为阳极,由N区引出的电极为阴极,如下图所示,温度对二极管的性能有较大的影响,这是由于半导体材料的特性所致,温度升高时,二极管的正向压降将减小,每增加1oC,正向压降减小约2mV,可以从下图看出,由半导体理论可以得出,PN结所加端电压u与流过它的电流i的关系为:其中,Is为反向饱和电流,对于硅材料来说,Is约为10pA;q为电子的电量,q=1.6*10- J/K;T为温度,kT/q可以用UT来代替,则常温下,即T=300K时,UT约为26mV。
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。
由P区引出的电极为阳极,由N区引出的电极为阴极,如下图所示,温度对二极管的性能有较大的影响,这是由于半导体材料的特性所致,温度升高时,二极管的正向压降将减小,每增加1oC,正向压降减小约2mV,可以从下图看出,由半导体理论可以得出,PN结所加端电压u与流过它的电流i的关系为:其中,Is为反向饱和电流,对于硅材料来说,Is约为10pA;q为电子的电量,q=1.6*10- J/K;T为温度,kT/q可以用UT来代替,则常温下,即T=300K时,UT约为26mV。
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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使用5系列MSO(使用4系列、6系列MSO是相同的)中的Fastframe分段存储器,以3.125GS/s的采样率捕获脉冲。Fastframe采集模式的触发速率可以达到每秒500万帧(采集/秒),这比示波器其他的触发速率都要快得多。所有获取帧叠加显示允许快速的视觉比较在中,分段存储帧被叠加,因此所有的脉冲在屏幕上看起来都是堆叠在一起的。这允许对所有获取帧进行快速的可视比较。选定的帧被设置为100,000,波形以蓝色显示在叠加帧的顶部。
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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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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对采用上升沿时钟的D触发装置来说,输出信号稳定时间在时钟下降沿周围。由于同步电路的时钟周期可能并不是固定的,因此状态采集之间的时间可能并不均匀,这一点是它与定时采集的不同点。逻辑分析仪同时了定时采集功能和状态采集功能。混合信号示波器数字通道采集信号的方式与逻辑分析仪在定时采集模式下采集信号的方式类似,如所示。泰克MSO系列把定时采集解码成时钟输入总线显示画面和事件表,其与逻辑分析仪的状态采集显示画面类似,在调试过程中为您重要信息。
对采用上升沿时钟的D触发装置来说,输出信号稳定时间在时钟下降沿周围。由于同步电路的时钟周期可能并不是固定的,因此状态采集之间的时间可能并不均匀,这一点是它与定时采集的不同点。逻辑分析仪同时了定时采集功能和状态采集功能。混合信号示波器数字通道采集信号的方式与逻辑分析仪在定时采集模式下采集信号的方式类似,如所示。泰克MSO系列把定时采集解码成时钟输入总线显示画面和事件表,其与逻辑分析仪的状态采集显示画面类似,在调试过程中为您重要信息。
(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。
计量器具校准江苏-计量公司控制被测能发出各种预期的报文。步骤2:打CANScope的报文界面和“总线负载率”界面,发送ID填入111H,DLC为0,发送次数为无限。分别 %、70%、90%。使用ID筛选的方式,对应观察被测DUT的应用数据是否间隔时间是否正常。为筛选出被测DUT发出的181H的ID,通过增量时间的方式观察是否有异常。步骤3:打CANScope的报文界面和“总线负载率”界面,发送ID填入7FFH,DLC为8,发送次数为无限。
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