[其他]压力传感器液力型动态测试系统

说明书

本发明是一种计量测试系统，用来对压力传感器动态特性进行测试。这一发明的主要原理是将工业用电升至数万伏。通过整流向低感电容充电，并将放电电极置于介电液体内，使电能突然释放，从而产生一个近似δ函数的压力脉冲，以此作为激励源，来测量压力传感器的动态特性。通过程序包可以获得压力传感器的幅值谱、传递函数、对数幅相特性。试验压力以几公斤至几千公斤压力范围内随意调节，系统占地面积仅几平方米，投资小。

一种在新原理基础上建立的压力传感器液力型动态测试系统属计量测试类。

目前国内外对压力传感器进行动态测试，盛行激波管方法，但实验压力只有几十公斤压力至几百公斤压力。压力传感器单只测试费用需几百元至几千元。建立一套实验压力在1000公斤压力的激波管设备，基本投资估计要100万元左右，（西安二○四所），由于原理所致，压力愈高，实验结果的置信度就愈低，安全问题也不易解决。其它方法如落锤、火药爆炸、快速开关等，实验压力可以做到比较大，但欲试高频宽的压力传感器动态特性有困难，主要是测试结果的精度不易达到，目前国内外对大压力高频宽压力传感器的动态特性测试仍存在困难。

本发明是用于压力传感器动态测试，由于它是液电效应的力学效应的应用，所以称液力型动态测试系统，液电效应的力学效应，目前广泛用于矿石破碎，铸件表面清砂，肾结石破碎，但用于压力传感器动态测试，当前在国内外尚属首次。由于激励信号的获取是基于与现行的方法不同，所以解决了目前压力动态测试中要求实验压力高又安全又有一定精度等方面存在的难以克服的困难。

传感器液力型动态测试系统其方法与原理与现行的激波管、落锤等不同，所以克服了目前在压力传感器动态测试中存在的问题和困难。用压力传感器液力型动态测试系统可获得实验压力为5000公斤至10000公斤压力。设备基本投资仅为激波管方法的1/10左右。单只压力传感器测试费用仅为激波管方法的1/200～1/500左右。压力传感器频宽5兆以内皆可测试。

运用一种新的原理来获得实验脉冲压力，建立一个实验压力可以在几公斤至几千公斤压力范围内随意调节，设备基本投资小、实验费用低、占地面积仅2～3平方米、易装折便于携带、实验数据处理快速（几分钟内可以在实验现场得到被试压力传感器的动态特性），在一台设备上可同时对数只压力传感器进行动态测试的压力传感器新型动态测试系统。

这一发明的主要原理是将工业用电升至数万伏。通过整流向低感电容充电，并将放电电极置于介电液体内，使电能突然释放，从而产生一个近似δ函数的压力脉冲，以此作为激励源，来测量压力传感器的动态特性。通过程序包可以获得压力传感器的幅值谱、传递函数、对数幅相特性等。

压力传感器液力型动态测试系统由下列主要几部分组成，分别说明如下：

（1）冲击大电流装置：

实质上是一个充放电电路，目的在于从电网获取能量并对低电感电容器进行充电，利用它为实验信号提供功率。

控制台除了对充放电及点火等进行控制外为提高放电电压的稳定性，在控台上有放电电压设置开关，电压超过或低于要求值公差范围时，点火电路自动保护，放电不能进行。另外在控制台上还装有可以直接升降压力传感器实验台架的控制按钮。

（2）放电室及实验台：

这是形成压力脉冲及进行产品实验的场所，在实验台架上根据计算要求，可以分布安装数只压力传感器，以提高实验效率。为了提高测量精度，必须消除波的反射及干涉的影响，为此，在放电室内应取消波设施，金属构架在迎波方向应制作成具有一定角度的尖劈形结构。另外应设计一个反射罩，反射罩曲面应经过严格计算。这样在放电室内存在一个反射盲区，使压力传感器及电极置于盲区内。

另外，为了获得较为精确的被试压力传感器的动态模型，可在与被试压力传感器等效位置安装一只精度高，频宽比被试压力传感器宽5～10倍以上的压力传感器。将它的输出信号与被试压力传感器输出信号一起输入计算机，以求取被试压力传感器的数学模型。

为了保证放电的稳定性、两放电极间有快速装卡金属引爆丝的装置，可以保证金属引爆丝每次长度及张紧度接近。

（3）数据采集及处理系统。