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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風(fēng),丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時(shí)間：2016-12-16 14:56:26瀏覽次數(shù)：634
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金屬化封裝的光纖光柵E+E壓力傳感器
目前，絕大多數(shù)大壩滲壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的機(jī)電測(cè)試設(shè)備普遍存在抗干擾能力弱、長期穩(wěn)定性差、相對(duì)誤差、零漂和動(dòng)漂較大等缺點(diǎn)而很難滿足實(shí)際需要。光纖光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)E+E壓力傳感器多數(shù)是將其埋入高分子聚合物中，然而由于高分子聚合物存在耐腐蝕性差、易老化等致命的缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約FBG傳感器耐久性能的發(fā)揮。因此展開具有長壽命、耐腐蝕、高精度FBGE+E壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及研究是十分必要的。
金屬化封裝的光纖光柵E+E壓力傳感器
E+E壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中,壓力采集的過程都需要將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為易傳輸與處理的電信號(hào),但大多數(shù)傳感器的敏感元件均采用金屬或半導(dǎo)體材料,其特性與環(huán)境溫度有著密切的關(guān)系。而且實(shí)際應(yīng)用中由于E+E壓力傳感器的工作環(huán)境溫度變化又較大,這就給測(cè)量結(jié)果帶來誤差,所以對(duì)E+E壓力傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償是每位工程師必須要采取的措施。溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ哺鶕?jù)每款E+E壓力傳感器的特性及應(yīng)用場(chǎng)合而不同,將根據(jù)E+E壓力傳感器的實(shí)際應(yīng)用介紹一種巧妙的硬件溫度補(bǔ)償方案。利用壓阻式硅E+E壓力傳感器獲取壓力信號(hào),通過合理設(shè)計(jì)電源模塊,保證輸出信號(hào)的穩(wěn)定；使用經(jīng)典的三運(yùn)放方式,組成儀表放大器,實(shí)現(xiàn)了模擬量的放大輸出及歸一化；設(shè)計(jì)采用2個(gè)不同量程的傳感器,保證不同量程范圍內(nèi)的測(cè)試精度要求；采用二階有源濾波電路來抑制噪聲的干擾。通過系統(tǒng)分析,選用AVR單片機(jī)作為系統(tǒng)核心。使用AVR單片機(jī)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣處理,并控制開關(guān)量的輸出,采用數(shù)字濾波技術(shù)保證開關(guān)量閾值范圍?；赩C程序設(shè)計(jì)上位機(jī)的通訊軟件,使用RS-232通訊實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的設(shè)定更改。通過軟硬件調(diào)試,設(shè)計(jì)電路模擬量輸出為0.5-4.8V,紋波小于20mV,可以實(shí)現(xiàn)5路開關(guān)量的控制,控制的壓力閾值為20KPa,設(shè)計(jì)的電路達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。并引用實(shí)例加以具體說明。經(jīng)比較現(xiàn)有FBGE+E壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)大壩滲壓監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了兩種量程范圍，靈敏度、分辨率及精度可滿足工程應(yīng)用的雙波紋管和平膜片結(jié)構(gòu)的FBGE+E壓力傳感器，并采用不銹鋼材料進(jìn)行封裝，所做的工作主要有以下幾部分：設(shè)計(jì)一種平膜片結(jié)構(gòu)金屬化封裝的FBGE+E壓力傳感器，基于平膜片力學(xué)模型，在理論上確定了平膜片F(xiàn)BGE+E壓力傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)；設(shè)計(jì)一種雙波紋管結(jié)構(gòu)金屬化封裝的FBGE+E壓力傳感器，基于波紋管力學(xué)模型，利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)其剛度的影響因素進(jìn)行仿真和優(yōu)化；提煉并完善FBGE+E壓力傳感器加工工藝，制作基于平膜片和基于雙波紋管結(jié)構(gòu)的FBGE+E壓力傳感器，搭建基于光譜分析解調(diào)的FBG壓力傳感實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，分別對(duì)量程為0.5MPa平膜片F(xiàn)BG傳感器和量程為10KPa雙波紋管結(jié)構(gòu)的FBG傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分別得出傳感器的靈敏度、分辨率、精度及線性度等指標(biāo)。
金屬化封裝的光纖光柵E+E壓力傳感器
光纖光柵E+E壓力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,幾乎滲透到了各行各業(yè),基于MEMS技術(shù)的硅基壓阻式E+E壓力傳感器的研發(fā)與應(yīng)用,受到了業(yè)界的普遍關(guān)注。光纖光柵E+E壓力傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、集成化和智能化?；谄髽I(yè)實(shí)際項(xiàng)目需求,完成了光纖光柵E+E壓力傳感器混合信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
