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理化实验室广州-检测单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-09 21:05:35
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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。
于是,为了进一步减小解决方案的尺寸,有许多多输出IC可供选择。这些IC通常包括集成的MOS场效应晶体管(MOSFET),同时至少要求配置有外部组件。而且,单就这些IC而言,其成本或许更为昂贵。通过减少生产过程中必须到位的外部组件数量所获得的收益,往往会抵消前期付出的高昂成本。采用何种拓扑结构呢?在如所示的实际应用中,由于空间的限制,所以LDO将成为我们的。然而,由于功耗和效率的限制,实际情况并非总是如此。
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。
于是,为了进一步减小解决方案的尺寸,有许多多输出IC可供选择。这些IC通常包括集成的MOS场效应晶体管(MOSFET),同时至少要求配置有外部组件。而且,单就这些IC而言,其成本或许更为昂贵。通过减少生产过程中必须到位的外部组件数量所获得的收益,往往会抵消前期付出的高昂成本。采用何种拓扑结构呢?在如所示的实际应用中,由于空间的限制,所以LDO将成为我们的。然而,由于功耗和效率的限制,实际情况并非总是如此。
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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物理层测试系统PLTS是为了解决这种困难而设计的。它使用已获专利的变换算法,自动地在频域和时域里表示在所有可能的工作模式(单端、差分、共模和模式转换)下所得到的前向和后向、传输和反射的测试数据。强大的虚拟码型发生器功能可以把用户定义的二进制序列应用到被测的数据上,形成的眼图,也可进行模板测试。同时,可以提取高精度的RLCG模型,用来提高建模的的精度。为了表征高速背板的实际信号传输性能,还需要进行背板的有源测试和分析。
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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物理层测试系统PLTS是为了解决这种困难而设计的。它使用已获专利的变换算法,自动地在频域和时域里表示在所有可能的工作模式(单端、差分、共模和模式转换)下所得到的前向和后向、传输和反射的测试数据。强大的虚拟码型发生器功能可以把用户定义的二进制序列应用到被测的数据上,形成的眼图,也可进行模板测试。同时,可以提取高精度的RLCG模型,用来提高建模的的精度。为了表征高速背板的实际信号传输性能,还需要进行背板的有源测试和分析。
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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同样,产品的颜色、光照及背景情况也很重要,如果变化很大,可能很难或者根本就找不到相匹配的模型。矢量成像技术矢量成像技术采用图像作为示教参考模型,以确保不产生错误。矢量成像不需要像素分析,它靠的是定义元件形状的交点矢量,矢量由方向和倾斜度确定,在矢量成像技术里一个正方形相当于四条线段,一个足球则相当于两个弧形。矢量成像技术采用视窗操作系统,使用一种高分辨率数字相机,系统采用统计过程控制(SPC)软件和一个根据线路板上所装配并需要进行检查测量分析元件所作的综合元件图形库,它能将Gerber、CAD或ASCII/Centrid数据转换成机器代码。
同样,产品的颜色、光照及背景情况也很重要,如果变化很大,可能很难或者根本就找不到相匹配的模型。矢量成像技术矢量成像技术采用图像作为示教参考模型,以确保不产生错误。矢量成像不需要像素分析,它靠的是定义元件形状的交点矢量,矢量由方向和倾斜度确定,在矢量成像技术里一个正方形相当于四条线段,一个足球则相当于两个弧形。矢量成像技术采用视窗操作系统,使用一种高分辨率数字相机,系统采用统计过程控制(SPC)软件和一个根据线路板上所装配并需要进行检查测量分析元件所作的综合元件图形库,它能将Gerber、CAD或ASCII/Centrid数据转换成机器代码。
(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。
理化实验室广州-检测单位它融合了数字扩频、数字信号和前向纠错编码技术,拥有前所未有的性能。此前,只有一些事通讯系统中才会融合这些技术,而随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了的改变。:支持LoRa调制技术的无线产品前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息,这样,数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求,且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。
理化实验室广州-检测单位它融合了数字扩频、数字信号和前向纠错编码技术,拥有前所未有的性能。此前,只有一些事通讯系统中才会融合这些技术,而随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了的改变。:支持LoRa调制技术的无线产品前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息,这样,数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求,且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。
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