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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 00:39:50
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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。
泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下,电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。按照美国UL标准,泄漏电流是包括电容耦合电流在内的,能从家用电器可触及部分传导的电流。泄漏电流包括两部分,一部分是通过绝缘电阻的传导电流I1;另一部分是通过分布电容的位移电流I2,后者容抗为Xc=1/2πfc与电源频率成反比,分布电容电流随频率升高而增加,所以泄漏电流随电源频率升高而增加。
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。
泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下,电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。按照美国UL标准,泄漏电流是包括电容耦合电流在内的,能从家用电器可触及部分传导的电流。泄漏电流包括两部分,一部分是通过绝缘电阻的传导电流I1;另一部分是通过分布电容的位移电流I2,后者容抗为Xc=1/2πfc与电源频率成反比,分布电容电流随频率升高而增加,所以泄漏电流随电源频率升高而增加。
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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红外线扫描金术触摸屏简称红外屏。结构在触摸屏的四周布满红外接收管和红外发射管,这些红外管在触摸屏的表面排列呈一一对应的位置关系,形成一张由红外线布成的网。目前,红外屏分为有玻璃和无玻璃两种,大多数红外屏是有玻璃的,在LCD显示器上红外屏必须是有玻璃的。工作原理当有物本(如手指)进入红外网阻挡住某处的红外线发射接收时,此点的横竖两个方向的接收红外管接收到的红外线的强弱就会发生变化,设备通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
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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红外线扫描金术触摸屏简称红外屏。结构在触摸屏的四周布满红外接收管和红外发射管,这些红外管在触摸屏的表面排列呈一一对应的位置关系,形成一张由红外线布成的网。目前,红外屏分为有玻璃和无玻璃两种,大多数红外屏是有玻璃的,在LCD显示器上红外屏必须是有玻璃的。工作原理当有物本(如手指)进入红外网阻挡住某处的红外线发射接收时,此点的横竖两个方向的接收红外管接收到的红外线的强弱就会发生变化,设备通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
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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拉曼光谱技术在材料科学研究中的应用拉曼光谱在材料科学中是物质结构研究的有力工具,在相组成界面、晶界等课题中可以很多工作。包括:薄膜结构材料拉曼研究:拉曼光谱已成CVD(化学气相沉积法)薄膜的检测和鉴定手段。拉曼可以研究单、多、微和非晶硅结构以及硼化非晶硅、氢化非晶硅、金刚石、类金刚石等层状薄膜的结构。超晶格材料研究:可通过测量超晶格中的应变层的拉曼频移计算出应变层的应力,根据拉曼峰的对称性,知道晶格的完整性。
拉曼光谱技术在材料科学研究中的应用拉曼光谱在材料科学中是物质结构研究的有力工具,在相组成界面、晶界等课题中可以很多工作。包括:薄膜结构材料拉曼研究:拉曼光谱已成CVD(化学气相沉积法)薄膜的检测和鉴定手段。拉曼可以研究单、多、微和非晶硅结构以及硼化非晶硅、氢化非晶硅、金刚石、类金刚石等层状薄膜的结构。超晶格材料研究:可通过测量超晶格中的应变层的拉曼频移计算出应变层的应力,根据拉曼峰的对称性,知道晶格的完整性。
(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。
计量器具外校黄山-校验公司TI行业 也是一款规模量产的单芯片CMOS毫米波传感器。传统汽车雷达系统的局限性已经众所周知,传统雷达缺乏分辨率,无法分辨附近的物体。此外,雷达系统还常常发出虚报,并且它们始终无法足够快地信息,以满足高速应用。不过,汽车 也认识到雷达技术的优点,尤其是它们能够在各种天气条件下工作的优势。他们认为雷达可以和视觉传感器一起协作,作为高度自动化车辆中的关键传感技术。人们已经充分了解了雷达系统的优势和劣势,那么问题来了,雷达技术该往什么方向发展呢?TexasInstruments(TI,德州仪器)希望用基于其标准芯片来回答这个问题。
计量器具外校黄山-校验公司TI行业 也是一款规模量产的单芯片CMOS毫米波传感器。传统汽车雷达系统的局限性已经众所周知,传统雷达缺乏分辨率,无法分辨附近的物体。此外,雷达系统还常常发出虚报,并且它们始终无法足够快地信息,以满足高速应用。不过,汽车 也认识到雷达技术的优点,尤其是它们能够在各种天气条件下工作的优势。他们认为雷达可以和视觉传感器一起协作,作为高度自动化车辆中的关键传感技术。人们已经充分了解了雷达系统的优势和劣势,那么问题来了,雷达技术该往什么方向发展呢?TexasInstruments(TI,德州仪器)希望用基于其标准芯片来回答这个问题。