瞬態(tài)表面溫度傳感器動態(tài)校準技術(shù)研究.pdf

1、傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，其水平的高低是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志。溫度傳感器作為傳感器的重要分支，被廣泛地用于精確測量和自動控制等領(lǐng)域，為了能夠滿足實時在線、快速和準確的溫度測量，對溫度傳感器進行動態(tài)校準顯得越來越重要。 中北大學(xué)一直致力于瞬態(tài)表面溫度傳感器動態(tài)校準技術(shù)的研究，其研制的瞬態(tài)表面溫度傳感器動態(tài)校準系統(tǒng)近年來也在不斷地改進和完善。該系統(tǒng)利用可高頻調(diào)制的高功率CO<,2>激光作為激勵源，用脈沖激

2、光加熱被校傳感器，表面產(chǎn)生一個快速升溫的變化溫度信號，用紅外探測器測得的溫度信號對被校傳感器進行可溯源動態(tài)校準，由于紅外探測器的頻率響應(yīng)特性優(yōu)于被校傳感器，因此以前者的響應(yīng)作為參考值來校準后者并獲取系統(tǒng)誤差的修正值。用同一激光器發(fā)出的連續(xù)激光和脈沖激光在同一系統(tǒng)中進行紅外探測器的靜態(tài)校準和被校溫度傳感器動態(tài)校準，避免了因傳感器安裝環(huán)境差異及熱物性的變化所產(chǎn)生的誤差，解決了溫度傳感器動態(tài)校準的溯源難題。 目前，該系統(tǒng)能對亞毫秒至秒

3、量級時間常數(shù)的表面溫度傳感器進行動態(tài)校準，實驗證明測試系統(tǒng)的動態(tài)重復(fù)性好，測試精度較高。利用該系統(tǒng)對美國OMEGA公司的CHAL-010型熱電偶進行了動態(tài)校準實驗，獲得了該熱電偶動態(tài)測溫誤差的修正值。 在理論分析與實驗研究的基礎(chǔ)上，本文對藍寶石光纖溫度傳感器測試系統(tǒng)靜態(tài)特性參數(shù)K標定裝置的改進也作了一些探索性的討論：分析了作為加熱熱源的高功率CO<,2>激光器的激光功率輸出特性以及激光加熱下金屬傳熱體恒溫區(qū)的穩(wěn)定性，并且對作為金