一种新的动态压力校准装置

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1、2011年12月宇航计测技术De。．，2011第31卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVbl．3l，№．6文章编号：looo一7202(2011)06一0015一06中图分类号：TP935文献标识码：A1一种新的动态压力校准装置张大有温世仁武东健杨柏豪闫磊朱刚张东辉(北京航天计量测试技术研究所，北京100076)摘要介绍了最新研制的动态压力传感器频率特性连续校准装置。该装置既可作为正弦压力校准装置使用，也可作为扫频测量装置对压力传感器进行

2、扫频测量，直接获得压力传感器的幅频特性和相频特性曲线，从而达到对动态压力传感器频率特性连续校准的目的。装置单频测量压力幅值比与扫频测量压力幅值比的误差低于±1％，相位误差低于±o．5。。装置的扫频频率范围为(o．1～10000)Hz，工作压力范围为(o．25～10)MPa。关键词动态压力频率特性校准压力传感器ANewKindofDynamicPressureCalibratingDeViceZHANGDa—youWENShi—renWUDon鲥ianYANGBai—haoYANLeiZHUGang

3、ZHANGDong—hui(Be妇ingAerospaceInstituteforMetr0109yandMeasurementTechn0109y，Be幻ing100076)AbstractAnewdynamicpressurecalibrationdevice，Continuouscalibratingdeviceforthefrequencycharacteristicofdynamicpressuresensor，isintroduced．Bothsinusoidalpressureand

4、sweepingfrequencypressurecanbegeneratedbythisdevice．Andthefrequency—amplitudeandfrequency—phasecurvesofpressuresensorcanbetesteddirectlyusingthisdevice．Theerrorofamplituderatiobetweensin91efrequencymeasurementandsweepingfrequencymeasurementislessthan1

5、％，andthephaseerrorislessthanO．5。．Thesweepingfrequencyrangeofthisdeviceis(O．1～10000)Hz，andtheworkingpressurerangeis(0．25～10)MPa．KeywordsDynamicpressureFrequencycharacte“sticCalibrationPressuresensor引目开展动态压力传感器模型化校准技术的研究，采用传递函数是较简单实用的方法，图1a是电学被测电路网络求传递函

6、数的示意图，图1b给出了与之等同求动态压力传感器传递函数的示意图，W(厂)表征了动态压力传感器的函数模型。由图1可以看收稿日期：2011一08—18作者简介：张大有(1962一)，男，高级工程师，主要研究方向：动态测试技术。出，要得到w(厂)的首要条件是要有信号源提供一个P(厂)信号，“动态压力传感器频率特性连续校准装置”即是为解决这一问题而提出。它不仅解决了研究动态压力传感器模型化校准技术的信号源问题，还解决了现有正弦压力校准装置每次只可提供单一频率点检测的缺陷，实现压力传感器频率特性连续校准的

7、目的。此外，还解决了谐振频率小于宇航计测技术5kHz的压力传感器的谐振频率测量问题。图1压力传感器传递函数表征示意图2装置的构成及工作原理装置的构成如图2所示，它由高压气瓶、调压系统、压力监视与控制系统、正弦压力发生器，信号放大器、电机、电机控制器、系统控制与数据测试分析仪、三相电供电控制仪等组成。其中，调压系统和压力监视与控制系统实现输入压力的控制与监视；电机、电机控制器和系统控制与数据测试分析仪实现对正弦压力发生器的变频控制。装置中，电机在电机控制器和系统控制与数据测试分析仪的控制下为正弦压力

8、发生器提供一个线性匀速变化的控制动力，控制正弦压力发生器产生线性调频压力信号输出，此调频压力输出信号同时作用在标准压力传感器和被测压力传感器上，标准压力传感器和被测压力传感器的输出信号通过信号放大，数据采集和处理后即可获得被测压力传感器的幅频特性和相频特性曲线，其结果包含了扫频范围的全部信息。3线性调频压力信号源的研制图2装置构成图正弦压力发生器由正弦压力发生腔、开孔旋转圆盘等组成。压力的变化是通过周期性地改变排气口面积，从而改变气室内的气体质量形成的，排气口面积的改变则是通过带孔