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仪器外校衡阳-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-30 16:20:39
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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。
在类内识别方面,HOKC等人[1]使用小波变换方法成功识别出了BPSK和4PSK信号;POLYDOROSA和KIMK[2]提出了似然比调制识别器,它成功地识别了BPSK和QPSK信号。在类间识别方面,KANNANR和RIDS[3]使用离散小波变换成功识别出DPSK、PSK和MSK;HAZZAA[4]等人提出基于特征的方法成功识别出FSK、ASK、PSK、QAM等信号,但是所设计的识别器计算量比较大。
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。
在类内识别方面,HOKC等人[1]使用小波变换方法成功识别出了BPSK和4PSK信号;POLYDOROSA和KIMK[2]提出了似然比调制识别器,它成功地识别了BPSK和QPSK信号。在类间识别方面,KANNANR和RIDS[3]使用离散小波变换成功识别出DPSK、PSK和MSK;HAZZAA[4]等人提出基于特征的方法成功识别出FSK、ASK、PSK、QAM等信号,但是所设计的识别器计算量比较大。
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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它的量程为8米,几乎和一个足球场的长度相当。通常使用卷尺测量如此长的距离往往需要多次测量接力,而使用VH-8仅需一秒就能搞定。使用VH-8进行家庭测量也非常方便,通常使用卷尺量一个摆满家具的房间大约需要15个步骤, 少需要15分钟。而使用VH-8仅需要3个步骤3分钟就能搞定,可以节约时间。从下图可以看出,使用普通卷尺需要两个人才能测量的工作,使用VH-8一只手就能搞定。可以在两点之间的任意位置测量,无需蹲在地板上或爬上梯子进行测量,安全。
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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它的量程为8米,几乎和一个足球场的长度相当。通常使用卷尺测量如此长的距离往往需要多次测量接力,而使用VH-8仅需一秒就能搞定。使用VH-8进行家庭测量也非常方便,通常使用卷尺量一个摆满家具的房间大约需要15个步骤, 少需要15分钟。而使用VH-8仅需要3个步骤3分钟就能搞定,可以节约时间。从下图可以看出,使用普通卷尺需要两个人才能测量的工作,使用VH-8一只手就能搞定。可以在两点之间的任意位置测量,无需蹲在地板上或爬上梯子进行测量,安全。
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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同时,毫米波对毛发具有一定的穿透能力,不至于对受检人员的衣物造成大量虚,减轻了安检人员的工作负担。相较而言,低频段的毫米波探测设备虽然更容易实现,但其分辨率随着频率降低和波长增加而变差,38GHz的信号只能探测4~5mm的物体,虽然经济,但不适用于标准的安检工作。该频段的电磁波对人体无害,相较于X光,毫米波的电磁辐射是非电离辐射;相较于低频的设备,毫米波辐射的探测深度仅到人体表皮,不会到达 以下。
同时,毫米波对毛发具有一定的穿透能力,不至于对受检人员的衣物造成大量虚,减轻了安检人员的工作负担。相较而言,低频段的毫米波探测设备虽然更容易实现,但其分辨率随着频率降低和波长增加而变差,38GHz的信号只能探测4~5mm的物体,虽然经济,但不适用于标准的安检工作。该频段的电磁波对人体无害,相较于X光,毫米波的电磁辐射是非电离辐射;相较于低频的设备,毫米波辐射的探测深度仅到人体表皮,不会到达 以下。
(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。
仪器外校衡阳-认证公司线圈检测技术成熟、易于掌握、计数非常、性能稳定。缺点是交通流数据单过程对可靠性和寿命影响很大、修理或需中断交通、影响路面寿命、易被重型车辆、路面修理等损坏。另外高纬度冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作量比较大的。检测方式检测方式是一种基于图像分析和计算机视觉技术对路面运动目标物体进行检测分析的技术。它能实时分析输入的交通图像,通过判断图像中划定的一个或者多个检测区域内的运动目标物体,获得所需的交通数据。
仪器外校衡阳-认证公司线圈检测技术成熟、易于掌握、计数非常、性能稳定。缺点是交通流数据单过程对可靠性和寿命影响很大、修理或需中断交通、影响路面寿命、易被重型车辆、路面修理等损坏。另外高纬度冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作量比较大的。检测方式检测方式是一种基于图像分析和计算机视觉技术对路面运动目标物体进行检测分析的技术。它能实时分析输入的交通图像,通过判断图像中划定的一个或者多个检测区域内的运动目标物体,获得所需的交通数据。