压力传感器测试系统的动态校准及特性分析

针对利用传感器静态灵敏度对动态信号进行测试时而引入的测量误差,使用激波管对压力传感器进行动态标定,对校准结果进行分析得到传感器的动态特性,并计算出其动态灵敏度。利用校准数据对传感器模型的阶数进行判别,为以后对测试结果进行修正和补偿提供理论依据;最后对动态校准过程中误差的来源进行分析并给出传感器动态灵敏度的不确定度。     

压电式压力传感器的一种动态建模方法

针对数学模型在动态校准实验数据处理中的重要地位,结合激波管对压力传感器测试系统动态校准所得实验数据,介绍了一种基于广义最小二乘法的动态数学模型建立方法.并利用Matlab/Simulink模块进行了仿真验证,由仿真结果表明该时间域数据处理方法具有简洁性、准确性的特点,特别适合于动态校准中建立差分方程模型.     

高压传感器在高静压下的动态校准方法

提出了一种校准高压传感器频响特性的方法,动态校准系统主要由甘油油腔、霍普金森杆、气枪、应变片、电荷放大器、活塞式压力计和数据采集系统等组成.校准时先利用活塞式压力计在封闭式油腔中产生高静压,高静压作用于被校准的压力传感器.气枪发射子弹,子弹撞击霍普金森杆产生近似于冲激函数的窄脉冲应力波,应力波通过甘油传播并激励传感器,...     

冲击波超压测试系统动态校准的研究

为了确保冲击波超压测试系统所测实验数据的准确性和可靠性,在现场试验前一般需在实验室中用激波管完成对测试传感器和测试装置的动态校准,分析出测试系统的动态特性,为后续的试验数据处理提供可靠的修正和补偿依据.本文介绍了实验室自建的激波管及其在动态校准冲击波超压测试系统中的应用原理和实施细则,得到了校准后的冲击波超压测试系统,更能准确地应用于弹药毁伤威力的评估项目中.     

高g值加速度传感器的窄脉冲校准理论与方法

针对高g值加速度传感器动态特性校准中遇到的激励窄脉冲的宽度问题,提出了适用于高g值加速度传感器动态特性的窄脉冲校准准则。该准则给出了对不同谐振频率的高g值加速度传感器的动态特性进行校准时,校准所需的激励窄脉冲的最大脉冲宽度与传感器谐振频率的关系。依据该准则设计了窄脉冲校准系统,并对8309型高g值加速度传感器进行了校准实验。实验结果表明,该准则对于高g值加速度传感器频率响应特性的校准是有效的,按照该准则所定脉宽的脉冲能够激起被较准的高g值加速度传感器的各阶谐振频率。     

激波速度测试仪

激波速度测试仪的理论依据、主要性能指标、工作原理、抗干扰等问题.该仪器与激波管配套使用,用来校准压电传感器的动态灵敏度.文中还给出了仪器的扩展应用功能.     

基于RBF神经网络的静电电位动态测试仪波形重建

为降低静电电位动态测试仪采集波形的失真,提出利用基于RBF(Radial Basic Function)神经网络的系统辨识方法进行波形重建;使用静电高压动态电位标准装置进行试验,将输入的标准方波脉冲信号和经过静电电位动态测试仪后的畸变信号作为黑箱系统的输出和输入信号;利用基于RBF网络的系统辨识方法进行建模,根据所得网络模型预测不同高压脉冲下的重建波形,并与实测波形对比;结果表明基于RBF神经网络的系统辨识方法较好地还原了输入的标准方波脉冲信号,为静电高压动态电位波形校准提供了新的方法.     

一种多通道应变型压力传感器的准静态标定装置

本发明公开了一种多通道应变型压力传感器的准静态标定装置,包括:油缸、活塞、液压油、重锤、活塞适配器和校准计。油缸置于水平平台上,校准计与油缸侧壁螺纹连接。活塞适配器与油缸顶部螺纹连接。液压油注入油缸,活塞置于活塞适配器内,重锤悬置于活塞之上。重锤撞击油缸上的活塞,活塞压缩液压油产生压力脉冲,该脉冲作用于校准计和待标定的应变型压力传感器。本发明利用重锤对传感器进行准静态标定,减小了动态测量误差,提高了传感器标定效率。     

基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统

针对高g值高安装谐振频率加速度计动态校准过程中高g值窄脉冲加速度激励信号难以产生的难题,提出了基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统。该系统采用压缩空气作为激励源,小尺寸精密校准杆作为加载装置来产生窄脉冲加速度激励信号,并通过轴向激光干涉仪进行激励信号的测量。且校准实验结果表明,该系统可以充分激起安装谐振频率为180kHz的高g值加速度计B&K 8309的高阶谐振频率,校准结果较为理想。     

水中压力传感器灵敏度校准的研究

在研制水中压力传感器的过程中为了降低研究成本,校准采用自研校准装置进行.通过用自研的压力校准装置对水中压力传感器进行动态灵敏度校准方法的研究结果表明:校准装置可实现300 MPa量程范围内、脉宽小于12 ms的校准脉冲压力信号;在25 MPa以内,装置的不确定度在4%以内;由对比试验得到,用该装置校准PCB传感器的灵敏度与出厂给出的校准灵敏度比较,其相对误差小于1%.说明用自研压力校准装置校准传感器的灵敏度方法可行且可靠.     

射孔器腔内压力测试系统的高频响应展宽研究

在射孔过程中射孔器腔内会产生二次压力脉冲,一次压力脉冲是一种对于腔内压力测试系统的抗冲击设计、频响设计以及传感器的选择的重要参数,二次脉冲是石油企业工程分析的重要参数。为了在高温、高压、高冲击环境中测得一次脉冲,为射孔器腔内压力测试系统的设计提供重要依据,延长射孔器枪内压力测试系统的使用寿命和降低高昂的成本实现信号的完整采集,保证动态测试精度,本文从实际应用需求出发,给出了系统频响展宽的总体设计方案和测试信号的技术指标。     

准静态冲击波压力测量系统校准技术研究

冲击波压力测量常采用的压电式ICP传感器及高阻输出型冲击波压力传感器低频特性较差,不适宜采用静态校准,针对该问题提出了基于“比对式”的准静态校准方法。介绍了准静态“比对式”校准原理,分析了压力脉宽的选取依据,组建了标准压力监测系统,提出了精度要求,探讨了基于“比对式”准静态校准的冲击波压力测量系统的量传途径。利用落锤液压标定装置,对典型冲击波压力传感器进行准静态校准实验,获得了该传感系统的灵敏度、线性度及重复性。     

引压方式动态压力传感器研制

介绍了一种通过引压方式探测动态压力信号的传感器。由于受到被测介质温度高和被测环境空间尺寸小限制,传感器需要通过引压管传递动态工作压力。为了保证引压管在传递动态压力过程中不影响传感器的频响特性,设计了一种阻抗匹配结构,减小了引压结构对传感器动态响应特性的影响,保证了动压传感器的频响特性,该传感器的检测单元包括一个引压管、一个敏感元件、一个电路组件、一个阻抗匹配管。测试结果表明：动压传感器具有（31.5～8000 Hz）频响范围。     

水表特性自动校验系统设计

采用动态、静态比较法对水表特性进行自动校验,系统是在原有人工串联校验台基础上改造而成,既能用于水表快速初检,又能用于水表出厂精确校验。采用了虚拟仪表技术,对计数脉冲进行自适应修正。该系统方案简单、经济、可靠,系统检验速度快,准确度高。     

压电传感器冲击滞后响应时间测量与分析

压电传感器作为机电换能器使用时响应迅速,使用冲击设备和测量系统对其进行了瞬态冲击滞后响应时间测量和分析.从传感器二阶系统的动态响应、应力波的传播角度出发,通过对滞后响应时间建模和分析,得到了影响该时间的因素,与传感器的结构参数、冲击激励的脉宽、是否有转接结构及安装力矩的大小有关.当传感器固有频率高、阻尼比小、激励脉宽窄、无转接结构和使用较大的安装力矩时,传感器具有更快的响应速度.     

冲击波测试系统中压力传感器的实时动态补偿实现

冲击波测试系统在测量爆炸冲击信号时,必须解决因传感器的有效带宽难以满足或覆盖被测信号而引起的动态测试误差的问题.为此,利用激波管来对传感器进行动态标定获取实验样本,采用QR分解和改进粒子群优化(PSO)算法进行逆滤波快速估计动态补偿滤波器的阶数和系数.因数字滤波器的有限字长效应,本文选取合适的系数及输出数据的量化位数,来满足测试系统的稳定性.为实现实时在线修正,设计了以FPGA为控制与处理核心的全并行单反馈动态补偿结构,对系统硬件补偿前后的动态特性进行分析.实验表明该补偿滤波器能够满足实际测试需求,能够显著地提高传感器的动态响应特性.