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仪器外校信阳-认证机构
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 12:59:09
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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。
现在我们再有一台iPad连接该AP。iPad的TCP/IP的传输速率为70Mbps。现在由于有2台终端设备连接上AP,因此每台终端设备需要共享空口资源(各占50%)。这样一来,原先的TCP/IP的传输速率会减半–笔记本从220Mbps降至110Mbps;iPad的TCP/IP传输速率从原来的70Mbps降至35Mbps。而整体的Wi-Fi网络吞吐量也从只有笔记本连接时的220Mbps降至145Mbps。
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。
现在我们再有一台iPad连接该AP。iPad的TCP/IP的传输速率为70Mbps。现在由于有2台终端设备连接上AP,因此每台终端设备需要共享空口资源(各占50%)。这样一来,原先的TCP/IP的传输速率会减半–笔记本从220Mbps降至110Mbps;iPad的TCP/IP传输速率从原来的70Mbps降至35Mbps。而整体的Wi-Fi网络吞吐量也从只有笔记本连接时的220Mbps降至145Mbps。
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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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。
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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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。
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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系统基于全制式全覆盖的测试能力可解决物联网产业链的测试难题,具体包括芯片模组测试、基站综合测试、产线测试等多个环节。典型测试场景如下:发射机指标测试:UE发射功率UE指的是NB-IOT的终端产品,包括NB-IOT模块以及使用了这些模块的各种终端。UE占用带宽,占用带宽指的是分配信道之内测量的99%积分平均功率时对应的信号带宽。NB-IOT下行信号占用带宽典型测试UE发射ACLR相邻信道泄漏比,这个测来判定终端产品是否有可能对相邻(或高或低)信道中的接收机产生干扰。
系统基于全制式全覆盖的测试能力可解决物联网产业链的测试难题,具体包括芯片模组测试、基站综合测试、产线测试等多个环节。典型测试场景如下:发射机指标测试:UE发射功率UE指的是NB-IOT的终端产品,包括NB-IOT模块以及使用了这些模块的各种终端。UE占用带宽,占用带宽指的是分配信道之内测量的99%积分平均功率时对应的信号带宽。NB-IOT下行信号占用带宽典型测试UE发射ACLR相邻信道泄漏比,这个测来判定终端产品是否有可能对相邻(或高或低)信道中的接收机产生干扰。
(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-认证机构测试的是信号边沿时间,边沿时间是指隐性电平到显性电平时间和显性电平到隐性电平变化的总时间。隐性电平(逻辑值0)到显性电平(逻辑值1)时间为上升沿,显性电平到隐性电平为下降沿。边沿时间分为上升沿时间、下降沿时间。下降沿时间是按照电压(20%~80%电压区间,有些按照10%~90%电压区间测量边沿时间,文中以20%~80%电压区间测量边沿时间)。表中给出时间范围,如果超出规定时间,会造成波形位宽增加,采样点取值不准确,波特率异常,出现大量错误帧,一直重发数据帧也会造成CAN总线通信瘫痪。
仪器外校信阳-认证机构测试的是信号边沿时间,边沿时间是指隐性电平到显性电平时间和显性电平到隐性电平变化的总时间。隐性电平(逻辑值0)到显性电平(逻辑值1)时间为上升沿,显性电平到隐性电平为下降沿。边沿时间分为上升沿时间、下降沿时间。下降沿时间是按照电压(20%~80%电压区间,有些按照10%~90%电压区间测量边沿时间,文中以20%~80%电压区间测量边沿时间)。表中给出时间范围,如果超出规定时间,会造成波形位宽增加,采样点取值不准确,波特率异常,出现大量错误帧,一直重发数据帧也会造成CAN总线通信瘫痪。