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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 22:45:07
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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。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率,如所示为脉宽调制原理图。脉宽调制原理图,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的,如所示为正弦波PWM调制波形。
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。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率,如所示为脉宽调制原理图。脉宽调制原理图,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的,如所示为正弦波PWM调制波形。
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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otdr的测量原理光脉冲发生器产生的脉冲驱动半导体激光器而发出的测试光脉冲进入光纤沿途返回到入射端的光。就其物理原因包括两种:一种是由于光纤折射率的不匹配或不连续性而产生的菲涅尔反射;另一种是由于光纤芯折射率,微观的不均匀而引起的瑞利散射。瑞利散射光的强弱与通过该处的光功率成正比。而菲涅尔反射又与光纤的衰耗有直接关系,其强弱也就反映了光纤各点的衰耗大小。由于散射是向四面八方的,因此这些反射光总有一部分传输到输入端。
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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otdr的测量原理光脉冲发生器产生的脉冲驱动半导体激光器而发出的测试光脉冲进入光纤沿途返回到入射端的光。就其物理原因包括两种:一种是由于光纤折射率的不匹配或不连续性而产生的菲涅尔反射;另一种是由于光纤芯折射率,微观的不均匀而引起的瑞利散射。瑞利散射光的强弱与通过该处的光功率成正比。而菲涅尔反射又与光纤的衰耗有直接关系,其强弱也就反映了光纤各点的衰耗大小。由于散射是向四面八方的,因此这些反射光总有一部分传输到输入端。
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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时间交错技术可使用多个相同的ADC(文中虽然仅讨论了ADC,但所有原理同样适用于DAC的时间交错特性),并以比每一个单独数据转换器工作采样速率更高的速率来常规采样数据序列。简单说来,时间交错(IL)由时间多路复用M个相同的ADC并联阵列组成。如图1所示。这样可以得到更高的净采样速率fs(采样周期Ts=1/fs),哪怕阵列中的每一个ADC实际上以较低的速率进行采样(和转换),即fs/M。举例而言,通过交错四个10位/100MSPSADC,理论上可以实现10位/400MSPSADC。
时间交错技术可使用多个相同的ADC(文中虽然仅讨论了ADC,但所有原理同样适用于DAC的时间交错特性),并以比每一个单独数据转换器工作采样速率更高的速率来常规采样数据序列。简单说来,时间交错(IL)由时间多路复用M个相同的ADC并联阵列组成。如图1所示。这样可以得到更高的净采样速率fs(采样周期Ts=1/fs),哪怕阵列中的每一个ADC实际上以较低的速率进行采样(和转换),即fs/M。举例而言,通过交错四个10位/100MSPSADC,理论上可以实现10位/400MSPSADC。
(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。
测试仪表检验咸阳-认证中心LED日光灯电源发热到一定程度会导致烧坏,关于这个问题,也见到过有人在行业论坛发过贴讨论过。本文将从芯片发热、功率管发热、工作频率降频、电感或者变压器的选择、LED电流大小等方面讨论LED日光灯电源发热烧坏MOS管技术。芯片发热本次内容主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。如芯片消耗的电流为2mA,300V的电压加在芯片上面,芯片的功耗为0.6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的电流来自于驱动功率MOS管的消耗,简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益,实际I=2cvf,其中c为功率MOS管的cgs电容,v为功率管导通时的gate电压,所以为了降低芯片的功耗,必须想法降低v和f.如果v和f不能改变,那么请想法将芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入额外的功耗。
测试仪表检验咸阳-认证中心LED日光灯电源发热到一定程度会导致烧坏,关于这个问题,也见到过有人在行业论坛发过贴讨论过。本文将从芯片发热、功率管发热、工作频率降频、电感或者变压器的选择、LED电流大小等方面讨论LED日光灯电源发热烧坏MOS管技术。芯片发热本次内容主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。如芯片消耗的电流为2mA,300V的电压加在芯片上面,芯片的功耗为0.6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的电流来自于驱动功率MOS管的消耗,简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益,实际I=2cvf,其中c为功率MOS管的cgs电容,v为功率管导通时的gate电压,所以为了降低芯片的功耗,必须想法降低v和f.如果v和f不能改变,那么请想法将芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入额外的功耗。
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