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仪器计量安康-认证中心仪器计量校准过程中,校准点数通常取6~11,校准循环次数通常取3~5,具体大小取决于被校传感器的精度和使用要求。
2、校准实验系统设计
仪器校准实验系统由高低温真空试验装置和上位机人机软件组成,其中使用压力薄膜规和镍铬热电偶分别作为压力、温度参量基准,使用解调模块读出被校传感器的输出,系统结构如图2所示。

相反,被测上升时间通常与系统及信号上升时间有关,计算公式为:被测上升时间=(RT2信号2+RT2系统2)0.5(高斯系统)当示波器系统的上升时间并不比信号上升时间快很多时,则可用该关系式估算信号的实际上升时间。1GHz带宽示波器的频率响应平坦响应示波器的特性对平坦响应和高斯响应作了比较,由图可以看出,平坦响应有两大优点。是信号在-3dB带宽之前的频响较为平坦,衰减较小,可进行非常的测量。第二是超过-3dB带宽后,频响曲线急剧下降,可大大减小数字示波器中的采样混叠机会(后者更为重要,下面有更详细的介绍)。
(1) 高低温真空实验装置
高低温真空实验装置是为了模拟传感器实际测量环境而专门设计的,可以实现压力、温度的复合加载,由腔体、压力控制系统、温度控制系统和水冷循环系统等部分组成。
1) 腔体结构
腔体是高低温试验装置的核心部分,通过隔板分为载荷室和环境室两个腔室。载荷室模拟传感器前端接触到的外界环境,如高温、近真空、微小压力,即壳体外表面环境;环境室模拟传感器后端的工作环境,也就是壳体内部的环境。腔室结构示意图如图3所示。
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未使用接地簧探头的长地线与探针在电路板接触处所形成的环太大,很容易将空间中的大量电磁干扰引入测量电路。探头频率补偿未校正探头本身在为补偿良好状态,幅值测量本身不准。需要注意的是:一定不能单纯以哪个品牌或者型号的测量结果作为标榜去标定,认为一定是某品牌是对的、某型号是对的、某示波器很贵所以是对的,这些测量心态都是不可取的。测试结果在一定范围内出入是十分正常的,毕竟示波器只有8位的ADC,垂直分辨率较差,另外不同示波器的幅频响应曲线也略有不同。
为了实现对载荷室温度、压力的复合加载,在载荷室的四周放置镍铬加热板加热,并带有热屏蔽板,使用两根镍铬热电偶测量载荷室环境温度,作为参考温度基准。在室温~375℃的范 的范围内,其测量精度为0.4%。通过压力控制系统调节载荷室内环境压力,使用MKS公司626系列压力薄膜规作为参考压力基准,其压力测量范围0.2~266 Pa,测量精度0.12%。
2) 压力控制系统
压力控制系统能够将载荷室和环境室抽至高真空状态,此外还可以调节载荷室内环境压力。它由机械泵、分子泵、限流阀、压控仪、气体流量计等部件组成。其中限流阀、压控仪用于腔室内压力的控制,气体流量计用于调节补气流量大小。
系统控制逻辑如图4所示。压控仪接收参数设置信号,与薄膜规测量信号进行比较,根据比较结果调节限流阀度的大小,经过不断地调节控制*终达到动态平衡,使得载荷室内气压等于设定压力值。此外,可以根据设定压力的大小调节补气阀度大小,例如若要达到一个较大的压力值,则可以适当增大补气流量,使得载荷室内气压更快地上升到设定压力。
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济钢热连轧是一条年产25万吨的半连轧生产线,主要由:两座步进式加热炉,一台带前立辊的四辊可逆式粗轧机,一台切头飞剪,六机架精轧机组,一套带钢层流冷却装置,两台卷取机,一套钢卷运输系统等设备组成。为了测量钢件的表面温度,控制轧件质量,共在四个点设置了红外高温计,分别是粗轧出口、精轧入口、精轧出口、卷取机入口。基本原理一切温度高于零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性:辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。
3) 温度控制系统
系统采用镍铬加热板加热,通过调节加热电流的大小达到控温的目的。加热电源采用PID控制系统,可以使载荷室从室温快速加温到800℃,并且温度可调、控温。
4) 水冷循环系统
系统配有水冷循环系统用于系统整体的冷却,其中载荷室配置TC WS制冷循环水机,控温范围为10~27℃,给腔室、分子泵等稳定的制冷循环水,保证设备稳定运行。
(2) 上位机人机软件
为了方便高温微压力传感器的仪器校准试验,我们使用FameView组态软件编写了上位机人机软件。该软件主要用于实时监控载荷室和环境室的气动测量技术可用于机械过程中的自动测量,也可以对后的工件进行长度、形状、位置尺寸的测量。具有测量精度高、灵敏度高、可靠性好、使用寿命长、操作方便、可以实现非接触及远距离测量、便于在过程中实现自动测量控制等优点。气电组合测量技术使气动测量技术和电子放大数字显示技术结合起来,把测量精度和测量可靠性又向前推进了一步。浮标式气动量仪的运用气动量仪 为常见的形式是浮标气动量仪。这种量仪结构简单,使用维修方便,价格较低。压力、温度状况,此外还具有数据存储功能。软件通过RS232协议与PLC进行通信,经由PLC控制高低温真空试验装置各个组件,实现了通过计算机远程控制的目的。
图5为该软件载荷室压力监控界面,当压力设定增大时,由于需要补气故响应速度较慢,相比之下,压力设定减小时响应迅速。
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由于需要连接至发动机,所以TCU和变速箱位于发动机室中或在发动机室附近。但当发动机室内达到极端温度时,就会带来损坏的风险。TCU模块包含具有很多集成电路元件的电路板,如对高温非常敏感的微控制器。许多MCU都具有某些形式的集成温度传感功能,但它们通常不够,只能达到TCU模块整体温度的粗略近似值。LM71-Q1是一种外部温度传感器,能够通过串行外设接口(SPI)直接将温度数据传输给MCU,这样一来便无需使用模数转换器通道和/或查询表。

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