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检测设备外校南通-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 14:24:49
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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。
为什么电动汽车BMS会兴起呢?电动汽车的动力和储能电池均是采用电池组的形式,但基于现有的水平,单体电池之间尚不能达到性能的完全一致,在通过串并联方式组成大功率、大容量动力电池组后,苛刻的使用条件也易诱发局部偏差,从而引发安全问题。为对电池组进行合理有效的管理控制,BMS性能至关重要。BMS产品图片BMS的工作原理BMS与电动汽车的动力电池紧密结合在一起,那么BMS是如何保证对电池组进行合理有效的管理控制呢?它具体的工作如下。
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。
为什么电动汽车BMS会兴起呢?电动汽车的动力和储能电池均是采用电池组的形式,但基于现有的水平,单体电池之间尚不能达到性能的完全一致,在通过串并联方式组成大功率、大容量动力电池组后,苛刻的使用条件也易诱发局部偏差,从而引发安全问题。为对电池组进行合理有效的管理控制,BMS性能至关重要。BMS产品图片BMS的工作原理BMS与电动汽车的动力电池紧密结合在一起,那么BMS是如何保证对电池组进行合理有效的管理控制呢?它具体的工作如下。
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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发动机控制系统以节气门度和发动机转速作为主要输入信号,由此来确定基本输油量。再通过各种传感器将监测到的发动机运行状态参数输入电控单元(ECU),由ECU对基本输油量进行修正,计算出所需的燃油量,然后控制电磁喷油器的启时间,达到控制喷油量的目的。柴油机的系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。柴油机输送的简单过程是:输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了保证充足的并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部分柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
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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发动机控制系统以节气门度和发动机转速作为主要输入信号,由此来确定基本输油量。再通过各种传感器将监测到的发动机运行状态参数输入电控单元(ECU),由ECU对基本输油量进行修正,计算出所需的燃油量,然后控制电磁喷油器的启时间,达到控制喷油量的目的。柴油机的系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。柴油机输送的简单过程是:输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了保证充足的并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部分柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
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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灵敏度与准确度测量输出变化与标准值变化之间的关系称为灵敏度。理想情况下这种关系呈现为 线性,但在实际操作中所有测量均会存在某些瑕疵或不确定性。被测值与与标准值的一致性通常简单地称为“准确度”,但这是一个略微模糊的术语。严格定义的准确度通常包括重复性。重复性指在测量条件不变的情况下,仪器在重复测量时能够达到相似测量结果的能力(见)。但是其可能包含也可能不包含湿滞、温度依赖性、非线性和长期稳定性。重复性本身通常是测量不确定性的次要来源,如果精度规范不包含其它不确定性,则其可能会造成对实际测量性能的错误印象。
灵敏度与准确度测量输出变化与标准值变化之间的关系称为灵敏度。理想情况下这种关系呈现为 线性,但在实际操作中所有测量均会存在某些瑕疵或不确定性。被测值与与标准值的一致性通常简单地称为“准确度”,但这是一个略微模糊的术语。严格定义的准确度通常包括重复性。重复性指在测量条件不变的情况下,仪器在重复测量时能够达到相似测量结果的能力(见)。但是其可能包含也可能不包含湿滞、温度依赖性、非线性和长期稳定性。重复性本身通常是测量不确定性的次要来源,如果精度规范不包含其它不确定性,则其可能会造成对实际测量性能的错误印象。
(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。
检测设备外校南通-计量单位使用传感器的测试小技巧来完成测试可以把原边导线多绕几圈,通过增加一次侧的匝数,来改变输入输出的变比, 0,原边导线多绕5圈,此时,输入输出的实际变比为1:200,并在功率计上更改变比值,这样测量的电流值为1A*1%*200=2A,相比原来的10A,上升了一个台阶,按照此道理,可以再多绕几圈,可以测量的电流值将进一步缩小。上面讲解的两种方法都是可取的,有条件的话当然选用PATV-33,所能测量的电流更小。
检测设备外校南通-计量单位使用传感器的测试小技巧来完成测试可以把原边导线多绕几圈,通过增加一次侧的匝数,来改变输入输出的变比, 0,原边导线多绕5圈,此时,输入输出的实际变比为1:200,并在功率计上更改变比值,这样测量的电流值为1A*1%*200=2A,相比原来的10A,上升了一个台阶,按照此道理,可以再多绕几圈,可以测量的电流值将进一步缩小。上面讲解的两种方法都是可取的,有条件的话当然选用PATV-33,所能测量的电流更小。