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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-05 23:31:03
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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。
典型的电压为7.5V-13.5V,这取决于生产厂商的产品。环路隔离器的输出是电流隔离的,它是输入电流的一个镜象反应。伴生在输出端的电压比输入端大大减小了,为7.5V左右。这就决定了它有350Q全部环路负载的能力,这种有限的环路驱动能力是环路隔离器的主要限制。两线变送器两线隔离变送器和环路隔离器有类似隔离功能,但增加了一些 功能,它们可信号调节功能以适应各种输入,如热电偶、频率、RT应力、直流电流以及其它过程输入。
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。
典型的电压为7.5V-13.5V,这取决于生产厂商的产品。环路隔离器的输出是电流隔离的,它是输入电流的一个镜象反应。伴生在输出端的电压比输入端大大减小了,为7.5V左右。这就决定了它有350Q全部环路负载的能力,这种有限的环路驱动能力是环路隔离器的主要限制。两线变送器两线隔离变送器和环路隔离器有类似隔离功能,但增加了一些 功能,它们可信号调节功能以适应各种输入,如热电偶、频率、RT应力、直流电流以及其它过程输入。
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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时序分析统计结果测量结果失败报表问题并稳定性验证通过上述测试分析,SPI总线的建立时间偏小,保持时间偏大,调整时钟信号时序延迟6.5ns左右,就可得到较好时序分析,即将数据信号建立时间和数据信号保持时间尽可能接近。整改之后再次用时序分析软件对SPI总线进行一夜的稳定性测量,测量结果如所示,进行了72842次时序分析,所有测试都通过,且每一项测量项都PASS。之前的问题项建立时间,值1.75ns,值13.5ns,非常 ,这显示了SPI总线的时序非常稳定性。
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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时序分析统计结果测量结果失败报表问题并稳定性验证通过上述测试分析,SPI总线的建立时间偏小,保持时间偏大,调整时钟信号时序延迟6.5ns左右,就可得到较好时序分析,即将数据信号建立时间和数据信号保持时间尽可能接近。整改之后再次用时序分析软件对SPI总线进行一夜的稳定性测量,测量结果如所示,进行了72842次时序分析,所有测试都通过,且每一项测量项都PASS。之前的问题项建立时间,值1.75ns,值13.5ns,非常 ,这显示了SPI总线的时序非常稳定性。
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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目前,大多数蜂窝电话采用时分多址(TDMA)标准,这种复用技术以217Hz的频率对高频载波进行通/断脉冲调制。容易受到RF干扰的IC会对该载波信号进行解调,再生出217Hz及其谐波成分的信号。由于这些频谱成分的绝大多数都落入音频范围,因此它们会产生令人生厌的“嗡嗡”声。由此可见,RF抗干扰能力较差的电路会对蜂窝电话的RF信号解调,并会产生不希望听到的低频噪音。作为质量保证的测试手段,测量时需要将电路置于RF环境中,该环境要与正常操作时电路的工作环境相当。
目前,大多数蜂窝电话采用时分多址(TDMA)标准,这种复用技术以217Hz的频率对高频载波进行通/断脉冲调制。容易受到RF干扰的IC会对该载波信号进行解调,再生出217Hz及其谐波成分的信号。由于这些频谱成分的绝大多数都落入音频范围,因此它们会产生令人生厌的“嗡嗡”声。由此可见,RF抗干扰能力较差的电路会对蜂窝电话的RF信号解调,并会产生不希望听到的低频噪音。作为质量保证的测试手段,测量时需要将电路置于RF环境中,该环境要与正常操作时电路的工作环境相当。
(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。
仪器外校恩施-校验公司汽车CAN总线设计规范对于CAN节点的输入电容有着严格的规定,每个节点不允许添加过多容性器件,否则节点组合到一起后,会导致总线波形畸变,通讯错误增加。具体如表1所示。为汽车测试标准GMW3122中的输入电容标准。所以每个厂家在上车前,都要测试CAN节点DUT(被测设备)的CANH对地、CANL对地、CANH对CANL的输入电容。方法一般是使用GMW3122汽车测试标准中的CAN方法。如图所示。表1GMW3122输入电容标准 )Cbusin和Cin测试原理(ECU输出线从上往下为CANCANL、GND)Cbusin1=/RiCin=/2RiCdiff测试原理(CANnode输出线从上往下为CANCANL、GND)Cdiff=Cbusin2-Cin而这样的测试方法,有着比较大的局限性,只能看一个波形的放电时间进行测量和计算,人工误差较大,通过多次的统计,然后进行平均,非常消耗时间。
仪器外校恩施-校验公司汽车CAN总线设计规范对于CAN节点的输入电容有着严格的规定,每个节点不允许添加过多容性器件,否则节点组合到一起后,会导致总线波形畸变,通讯错误增加。具体如表1所示。为汽车测试标准GMW3122中的输入电容标准。所以每个厂家在上车前,都要测试CAN节点DUT(被测设备)的CANH对地、CANL对地、CANH对CANL的输入电容。方法一般是使用GMW3122汽车测试标准中的CAN方法。如图所示。表1GMW3122输入电容标准 )Cbusin和Cin测试原理(ECU输出线从上往下为CANCANL、GND)Cbusin1=/RiCin=/2RiCdiff测试原理(CANnode输出线从上往下为CANCANL、GND)Cdiff=Cbusin2-Cin而这样的测试方法,有着比较大的局限性,只能看一个波形的放电时间进行测量和计算,人工误差较大,通过多次的统计,然后进行平均,非常消耗时间。
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