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计量器具校正宁波-外校单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 07:03:50
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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。
电子器械产品是与人体生命密切相关的特殊产品,其人机界面设计比其它工业产品设计更具有特殊性,应该始终以人为中心进行设计。其人机界面设计主要考虑显示与控制部分是否合理,能否会产生误操作,操作是否方便易行,产品作用于人体时是否满足作用部分的生理需求等。房显示界面及其辅助器械的交互界面由于使用的器能力较低,设计理念比较滞后,导致使用者在使用屏幕进行交互操作时有一种迟滞的感觉,并且整体界面设计给人的感受比较呆板。
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。
电子器械产品是与人体生命密切相关的特殊产品,其人机界面设计比其它工业产品设计更具有特殊性,应该始终以人为中心进行设计。其人机界面设计主要考虑显示与控制部分是否合理,能否会产生误操作,操作是否方便易行,产品作用于人体时是否满足作用部分的生理需求等。房显示界面及其辅助器械的交互界面由于使用的器能力较低,设计理念比较滞后,导致使用者在使用屏幕进行交互操作时有一种迟滞的感觉,并且整体界面设计给人的感受比较呆板。
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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所谓源测量单元(SourceMeasureUnit,简称SMU),顾名思义就是可编程电源和测量仪表的结合体,既可以有电源输出,又可以进行测量。随着应用领域对供给电源和测量同步性要求的不断提高,SMU在生物化学、超导材料、光电器件测试、半导体研究等领域起到了越来越大的作用。尤其是高性能的源表,可以更地检测器件特性,提升整个测试系统的效率,从而提高设计和生产效率。横河测试测量公号之前的推文介绍了源测量单元SMU一些重要的性能指标。
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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所谓源测量单元(SourceMeasureUnit,简称SMU),顾名思义就是可编程电源和测量仪表的结合体,既可以有电源输出,又可以进行测量。随着应用领域对供给电源和测量同步性要求的不断提高,SMU在生物化学、超导材料、光电器件测试、半导体研究等领域起到了越来越大的作用。尤其是高性能的源表,可以更地检测器件特性,提升整个测试系统的效率,从而提高设计和生产效率。横河测试测量公号之前的推文介绍了源测量单元SMU一些重要的性能指标。
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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一波形累积如果检测信号拥有明显的周期特性以及稳定的触发条件,那么在示波 的显示屏幕上,波形将一帧帧稳定绘制,我们可以利用波形稳定触发这个特性,在显示中启动波形的累积功能,并将累积计数设置为无限,即可在波形的长时间采样中,对于触发后的波形将不再进行清屏,而是一层层的叠加绘制。不用担心因为刷新率过快而错过异常的波形。观测到异常波形现象后,可以通过历史统计等功能到异常帧。ZDL6示波 多支持5条历史记录,可以定义事件进行二次查找分析和存储。
一波形累积如果检测信号拥有明显的周期特性以及稳定的触发条件,那么在示波 的显示屏幕上,波形将一帧帧稳定绘制,我们可以利用波形稳定触发这个特性,在显示中启动波形的累积功能,并将累积计数设置为无限,即可在波形的长时间采样中,对于触发后的波形将不再进行清屏,而是一层层的叠加绘制。不用担心因为刷新率过快而错过异常的波形。观测到异常波形现象后,可以通过历史统计等功能到异常帧。ZDL6示波 多支持5条历史记录,可以定义事件进行二次查找分析和存储。
(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。
计量器具校正宁波-外校单位电子产品的发展日新月异,尤其是消费电子产品如智能手机,更新换代之快更是令人目不暇接,几个月就可能有一款新产品上市。而测试测量仪器从外形、使用方法上多年来还基本保持其一贯的风格,以集成有屏幕、操作面板和器的传统的台式机器为主。电子行业 基础的测试测量设备——示波器,数年来也持续追求高带宽、高精度、多通道等技术。而随着外部接口信号速度的进一步提升,如USB3.0的传输速度可达5Gbps/s,USB3.1的传输速度可达10Gbps/s,以及电子产品的发展趋势如传统大大到智能手机的转变蕴含了从大而功能简单到紧凑而功能强大的发展思路,传统台式仪器的演变似乎也有了新的趋势,如近来泰克就发布了基于PC(USB)的频谱仪和网络分析仪,而基于PC测试仪器尤其是基于PC的实时示波器和采样示波器的创鼻祖当属来自英国女皇奖企业英国比克科技(PicoTechnology),其致力于PC测试仪器的研发和生产已有26年的历史。
计量器具校正宁波-外校单位电子产品的发展日新月异,尤其是消费电子产品如智能手机,更新换代之快更是令人目不暇接,几个月就可能有一款新产品上市。而测试测量仪器从外形、使用方法上多年来还基本保持其一贯的风格,以集成有屏幕、操作面板和器的传统的台式机器为主。电子行业 基础的测试测量设备——示波器,数年来也持续追求高带宽、高精度、多通道等技术。而随着外部接口信号速度的进一步提升,如USB3.0的传输速度可达5Gbps/s,USB3.1的传输速度可达10Gbps/s,以及电子产品的发展趋势如传统大大到智能手机的转变蕴含了从大而功能简单到紧凑而功能强大的发展思路,传统台式仪器的演变似乎也有了新的趋势,如近来泰克就发布了基于PC(USB)的频谱仪和网络分析仪,而基于PC测试仪器尤其是基于PC的实时示波器和采样示波器的创鼻祖当属来自英国女皇奖企业英国比克科技(PicoTechnology),其致力于PC测试仪器的研发和生产已有26年的历史。