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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 00:25:00
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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。
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。其作为综合性的高新技术产品,实现了数字控制、驱动、精密传动与IT、传感和信息等技术的有效集合。而在当前数字时代背景下,数控技术与人工智能推进了工业机器人与金属成形机床的迅速融合。并通过组合形成了自动化极强的集成单元,可以为工业生产更为多元的的智能解决方案。基于此,文章立足于当前工业机器人与金属成形机床集成的常见应用类型,分析了其主要形式。
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。
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。其作为综合性的高新技术产品,实现了数字控制、驱动、精密传动与IT、传感和信息等技术的有效集合。而在当前数字时代背景下,数控技术与人工智能推进了工业机器人与金属成形机床的迅速融合。并通过组合形成了自动化极强的集成单元,可以为工业生产更为多元的的智能解决方案。基于此,文章立足于当前工业机器人与金属成形机床集成的常见应用类型,分析了其主要形式。
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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测试系统原理框图该新能源汽车交流充电桩测试解决方案可以完成以下的测试项目:输入输出功能测试;显示功能;通讯功能;控制导引功能测试;数据记录一致性功能测试;过流保护功能,剩余电流保护功能,急停功能试验。系统功能:用户可自动配置测试工况;自动进行交流充电桩的测试数据一致性检验;异常情况下断电保护,保证无人看守情况下系统可靠运行;模拟车辆主控制器与交流充电桩交互功能。应用:交流充电桩的功能测试,型式试验,耐久可靠性测试。
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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测试系统原理框图该新能源汽车交流充电桩测试解决方案可以完成以下的测试项目:输入输出功能测试;显示功能;通讯功能;控制导引功能测试;数据记录一致性功能测试;过流保护功能,剩余电流保护功能,急停功能试验。系统功能:用户可自动配置测试工况;自动进行交流充电桩的测试数据一致性检验;异常情况下断电保护,保证无人看守情况下系统可靠运行;模拟车辆主控制器与交流充电桩交互功能。应用:交流充电桩的功能测试,型式试验,耐久可靠性测试。
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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传统上,示波器的频率响应是高斯型的,从它的BNC输入端至CRT显示,有很多模拟放大器构成一个放大器链。但当代高性能数字示波器普遍采用平坦频率响应。数字示波器中和高斯频响有关的只是很少的几个模拟放大器,并可用DSP技术优化其对精度的影响。对于数字示波器来说,要尽量避免采样混叠误差,而模拟示波器不存在这种问题。与高斯频响相比,平坦型频率响应能减少采样混叠误差。本文首先回顾高斯响应和平坦响应的特性,然后讨论这两种响应类型所对应的上升时间测量精度,从而说明具有平坦频率响应的示波器与具有同样带宽的高斯响应示波器相比,有更高的上升时间测量精度。
传统上,示波器的频率响应是高斯型的,从它的BNC输入端至CRT显示,有很多模拟放大器构成一个放大器链。但当代高性能数字示波器普遍采用平坦频率响应。数字示波器中和高斯频响有关的只是很少的几个模拟放大器,并可用DSP技术优化其对精度的影响。对于数字示波器来说,要尽量避免采样混叠误差,而模拟示波器不存在这种问题。与高斯频响相比,平坦型频率响应能减少采样混叠误差。本文首先回顾高斯响应和平坦响应的特性,然后讨论这两种响应类型所对应的上升时间测量精度,从而说明具有平坦频率响应的示波器与具有同样带宽的高斯响应示波器相比,有更高的上升时间测量精度。
(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。
仪器外校信阳-认证中心欠补偿或过补偿的探头会引入幅度、上升时间和被测信号波形失真测量的严重误差。探头为具体的测量任务选用合适的探头总会得到的测量结果。通常,对于通用测量,10:1探头就足够了;但对于低幅度信号测量,您可能要考虑使用1:1探头。在进行高速测量时,应该着重考虑探头电容。具有大电容值的探头会减缓上升和下降沿,而且在检测某些器件(高速运放)的输入或输出端时,甚至会引起这些器件产生振荡。测量高速电路的另外一点考虑是使用有源FET探头。
仪器外校信阳-认证中心欠补偿或过补偿的探头会引入幅度、上升时间和被测信号波形失真测量的严重误差。探头为具体的测量任务选用合适的探头总会得到的测量结果。通常,对于通用测量,10:1探头就足够了;但对于低幅度信号测量,您可能要考虑使用1:1探头。在进行高速测量时,应该着重考虑探头电容。具有大电容值的探头会减缓上升和下降沿,而且在检测某些器件(高速运放)的输入或输出端时,甚至会引起这些器件产生振荡。测量高速电路的另外一点考虑是使用有源FET探头。