高温压力传感器标定的实验研究

传感器的灵敏度是一项重要的静态性能指标。采用所设计的标定系统对高温压力传感器进行了标定实验,分析获得了室温和90℃时的传感器灵敏度值。通过对比两种不同温度下的灵敏度,分析温度对压力传感器灵敏度性能指标的影响程度,为高温环境下的压力传感器应用提供数据支持。     

光纤法珀式SiC耐高温压力传感器的制造与测试

针对高温环境下压力参数的原位测试需求,基于碳化硅（SiC）材料优异的耐高温特性,研制了一种光纤法珀式全SiC结构耐高温压力传感器。采用超声振动铣磨的加工方法制备了表面粗糙度Ra约11.9 nm的SiC传感膜片。利用SiC晶片氢氟酸辅助直接键合技术,实现SiC传感膜片与SiC基板的高强度气密性键合。搭建了高温压力测试系统,对制备的SiC耐高温压力传感器样机进行了高温环境下的性能测试。结果表明,该传感器能够实现600 ℃高温环境下 0~4 MPa范围内的压力测量;600 ℃下传感器的压力灵敏度达到104.42 nm/MPa,具有较高的线性度,R2＞0.99。     

MEMS压力传感器性能测试系统设计

设计了一种基于51单片机的MEMS压力传感器的测试标定装置,该标定装置由3部分组成:压力容器泵体部分、测试控制电路部分、微型真空气泵部分。利用该测试装置对实验室设计制作的微压力传感器样品进行初步性能测试,并选取其中部分MEMS传感器实验样品进行系统标定。测试实验结果表明测试装置实际可行,为以后的微传感器测试工作提供了理论参考和实验依据。     

新型高温压力传感器的设计与性能测试

针对高温恶劣环境下对压力参数的测试需求,以单晶蓝宝石为原材料,对无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计、工艺加工及性能测试.以压力膜片敏感原理为主要根据,结合不同的信号传输与提取方式,首先对LC谐振式的无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计,然后通过蓝宝石刻蚀、蓝宝石减薄、直接键合等3个关键工艺实现了蓝宝石密封压力腔的...     

基于碳化硅材料的电容式高温压力传感器的研究

针对现有的硅基高温压力传感器不满足更高温度环境(≥500℃)下测试需求的问题,设计并制备了一种基于碳化硅(SiC)材料的电容式高温压力传感器。利用ICP刻蚀工艺和直接键合工艺实现了气密性良好的敏感绝压腔结构,结合金属沉积、金属图形化等MEMS工艺制备了感压敏感芯片。搭建了压力-温度复合测试平台,完成了传感器在0～600℃环境下压力-电容响应特性的测试。测试结果表明,在0～300 kPa内,该传感器灵敏度为4.51×10~(-3) pF/kPa,非线性误差为2.83%;同时测试结果也表明该传感器的温度漂移效应较低,0～600℃环境下电容变化量为8.50～8.65 pF。     

用于压力传感器的高精度自动标定系统

针对现有压力传感器标定系统存在的精度差、自动化程度低等问题,文中选用GE DPS8000高精度压力传感器作为系统基准压力传感器,设计了多功能压力腔以及压力粗调与微调相配合的压力调节模块,并基于C++程序设计语言编写系统软件,搭建用于压力传感器的高精度自动标定系统。实验表明,搭建的标定系统可实现腔内压力在30 s内快速达到期望压力值,并且压力控制精度可达±1 Pa。通过对压力传感器进行自动标定测试实验,可实现压力传感器的全程自动标定。研究证明本系统具有自动化程度高、高精度标定等特点。     

水润滑轴承水膜压力无线测试系统标定方法

为了通过试验获得准确的水润滑轴承水膜压力,深入研究轴承特性与润滑机理,针对已有水膜压力无线测试系统,提出了系统标定方法并给出了标定结果的应用实例。首先,介绍了水膜压力无线测试系统及压力传感器的结构与参数;然后,详细阐述了无线测试系统的标定方法、标定条件、标定步骤以及数据处理算法,并在标定实验台上对已有系统进行标定实验;最后,将标定结果及测试系统应用到八沟槽水润滑橡胶轴承水膜压力的测试中。试验结果表明,该无线测试系统标定方法可行、标定结果可靠。     

发动机喷油嘴偶件气动测量方法研究

研究了利用压力位移气动传感方法和以扩散硅压力传感器组成测试系统对发动机喷油嘴偶件进行检测。通过理论和试验方法对测试系统的特性误差进行了分析。系统经标定后，能实现测量结果与标准相对应的自动测量。     

空气压缩机性能测试系统的研究

详细论述了空气压缩机性能微机测试与工况控制系统的组成、工作原理及软件的实现。介绍了所使用的各种传感器的计算机系统标定方法及其误差分析。最后给出了W—2．5／5型空气压缩机性能的现场测试结果。     

低热零点漂移的高温绝压压力传感器

传统的高温绝压压力传感器一般采用硅和玻璃进行阳极键合来制备绝压腔。由于高温环境下硅片和硼硅玻璃的热膨胀系数不匹配，从而产生较高的热零点漂移。文中提出了一种低热零点漂移的压力传感器设计方案，由硅-玻璃-硅的三层结构代替普通的双层阳极键合结构，并给出了热力学仿真模型。分析表明：改变传感器硅与玻璃的结构比例，实现应力匹配可以有效减小热应力。对芯片进行了高温实验测试，发现传感器的热零点漂移变化率减小了50%。     

光强调制型光纤压力测试仪的研制

利用所研制的光纤测微仪与膜片压力传感器组成光强调制型光纤压力测试仪，实现对压力的测量。得到了压力传感器中压力与波纹膜片所产生的位移成线性关系的实验曲线，利用压力测试台对所研制的光纤压力测试仪进行了标定，并对所组成的光纤压力测试仪的测试结果进行了比较，得到了在0-3MPa的测量范围内测量测试系统的引用误差为0．7％的结论。     

基于LabVIEW的多通道车用传感器校准平台的设计

随着IT产业的飞速发展,汽车汽配产业正在掀起智能化、电动化的浪潮。在这其中,传感器的大规模运用是智能汽车技术发展的核心。通过调查发现,我国传统车配传感器的生产企业多依赖于人工进行判断、标定,录入等工序,这种生产方式不仅效率低下,且产品质量难以保证。考虑到以上问题,采用基于LabVIEW技术实现压力传感器的自动标定及补偿控制系统。此外,还介绍了系统测试原理,给出了软硬件设计。     

反射式光纤位移传感器现场应用快速定标

介绍了一种快速、便捷、高精度的反射式光纤位移传感器标定系统。可在不同使用环境、不同测量材料条件下对反射式光纤位移传感器快速定标,具有很好的可靠性和稳定性。该系统由计算机控制器、高分辨率的激光位移传感器、高精度步进电机、高刚度的标定工作台和待标定光纤位移传感器组成。激光位移传感器作为标定参考设备;步进电机作为固定被测材料的推动设备。对电机运动实现闭环伺服控制,精确控制被测材料的移动。对光纤位移传感器在不同环境和不同材料条件下自动标定并输出标定曲线。经测试,该系统在高精度测量的条件下仍具有很好的可靠性和稳定性。     

SOI高温压力传感器研究进展及应用

常规扩散硅压阻式压力传感器依靠PN结实现敏感电阻间的电学隔离,基于单晶硅良好的弹性形变性能和显著的压阻效应进行压力测试,以其特有的体积小、灵敏度高、工艺成熟等优点,成为应用最广泛的压力传感器。不过,当工作温度超过125℃时,电阻与衬底间的PN结漏电加剧,使传感器特性严重恶化以至失效,不能准确测量压力。因此,把能在高于125℃条件下工作的硅压阻式压力传感器,称为扩散硅高温压力传感器。     

高频响MEMS压力传感器设计与制备

高频响MEMS压力传感器,常用于各项高速冲击波动态测试,能够完整地呈现和评估测试当场下的动态效果.高频高压高温芯片的加工与刚性封装外壳是高频响MEMS压力传感器的研究难点.文中通过设计仿真、工艺加工试验及封装测试,设计加工出一种齐平式倒装封装的高频响MEMS压力传感器.完成220℃的温度-压力复合场动态性能测试,补偿后...     

MEMS高温接触式电容压力传感器

本文介绍了一种用SOI硅片和硅-硅键合MEMS技术制作的高温接触式电容压力传感器，并给出了详细的工艺制作流程。在对测试装置、测试电路进行了详细地介绍和深入分析后，用此测试电路对制作的传感器器件进行了高温测试。测试结果表明，传感器在小于250kPa的室温条件下工作，传感器的灵敏度为0．54mV／kPa;而在400℃条件下工作，传感器的灵敏度为0．41mV／kPa，传感器的零点飘移为0．1mV／℃。可见这种微传感器可在低于450℃的条件下正常工作，且具有很大的线性工作范围、良好的稳定性和较高的灵敏度。     

基于DSP的仿人形假手控制系统研究

为解决假肢手控制系统复杂等问题,将欠驱动技术应用到假肢手的机械结构设计中,整个假手由3个电机驱动,手指结构选用绳索滑轮驱动方式。开展了对机械系统原理和结构的分析,提出了基于DSP的结构简单、开发周期短、具有力反馈的运动控制系统,该控制系统用于驱动各手指动作。介绍了控制系统的硬件实现方法和软件控制流程,硬件主要包括电平转换和传感器信号处理电路,共有两种类型、11个传感器,可为假手自主抓取中的感觉反馈提供数据;软件主要涉及事件管理器、模数转换模块的应用。最后对假手中的压力传感器进行了标定,并进行了假手抓取试验。研究结果表明,基于力传感器反馈的控制策略使得假手能够实现稳定包络抓取。     

压力变送器电流自动标定系统的研究与实现

介绍了应用OCS控制器连接吉利时K2000数字多用表实现压力变送器电流输出的自动标定,开发了吉利时K2000数字多用表的SCPI全协议栈远程控制上位机软件,方便用户进行功能设置、数据读取、SCPI命令测试和硬件测量接线,并对4mA～20mA功能测量列出了远程初始化、数据循环读取解析和远程终止复位的命令集。针对被标定压力变送器的寄存器地址,详细阐述了调用MODBUS-RTU协议读写压力变送器配置,实现电流输出通道自动化标定和电流准确度测试的逻辑过程。基于OCS控制器的自动标定系统具有良好的显示界面,方便用户进行交互式设置,实时数据读取。经应用测试,所研发的压力变送器电流自动标定系统可以稳定可靠地实现压力变送器电流标定,实现压力变送器生产的自动化,减少了现场计量的劳动强度,同时保证了测试的准确性。     

液压油污染度和水分含量在线检测研究

液压油中固体颗粒污染物和水分含量的在线检测是通过安装在机械设备液压系统中的传感器来实现的,由于液压系统的工作压力和温度较高,传感器的测量结果容易受到影响。通过分析影响污染度传感器工作的因素,提出一种基于相对湿度和绝对湿度关系曲线的水分传感器标定方法。结果表明,工作流量和系统压力影响污染度传感器的测试结果,在40～80 ℃范围内温度变化对污染度传感器测试结果没有影响,根据相对湿度-绝对湿度关系曲线得出的水分含量检测结果误差在5%以内,能够满足使用要求。     

高精度角度传感器自动标定系统

采用直流力矩电机分度,同步采集系统进行数据采集,对高精度两路关联角度传感器自动标定。为了实现秒级角度的自动标定,采用了闭环控制系统和角度误差补偿,在±3°范围内,控制精度可达到0.2″。利用虚拟仪器技术整合数据采集和控制系统,使得标定高效方便。