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温箱内进行400Hz中频电源供电的传感器测试时,箱内温度变化会通过电源和线缆作用到传感器敏感元件。传感器供电精度随之出现温漂。测试中记录了一组实测数据,并列出温漂控制方法。测试使用的400Hz中频电源由山东运电气有限公司提供。
温度怎样传感器测试结果
400Hz中频电源输出电压和频率在低温时变化较明显。箱内温度从-40℃移到+70℃过程中,电源内变压器磁通密度改变,滤波电容容量下降,功率开关管导通电阻上升。传感器桥臂电阻在温度变化时产生不等值变化,输出信号偏离真实值。温度对测试结果的属于系统性误差,不能通过多次测量平均消除。传感器本身的温漂系数同样是之一。
温箱内电源传感器温漂实测表格
| 温度点 | 输出电压偏差(%) | 频率偏差(%) | 零点漂移(mV/V) | 稳定时间(s) |
| -40℃ | -0.15 | 0.02 | 0.012 | 2.1 |
| -20℃ | -0.08 | 0.01 | 0.006 | 1.8 |
| 0℃ | 0 | 0 | 0 | 1.5 |
| +40℃ | +0.05 | 0.01 | -0.004 | 1.6 |
| +70℃ | +0.12 | 0.02 | -0.009 | 2.0 |
表内数据为同一套设备连续测量结果。供电电压设定为28V,频率设定400Hz,传感器灵敏度2mV/V。电压偏差以设定值百分比表示。零点漂移以传感器输出mV/V表示。
供电精度温漂控制要点
中频电源的电压基准电路使用低温漂电阻,电阻温度系数小于5ppm/℃。输出回路中加入采样电阻,反馈回路将采样电压与基准电压比较。温箱内温度变化时,闭环控制自动调整脉宽,维持输出电压稳定。电源的开关频率固定在400Hz,不受箱内温度。传感器激励电压采用四线制连接,接触电阻不进入电压回路。屏蔽层一端接地,避免地环路电流。电源的散热结构也温漂,铝制壳体与温箱空气接触,散热面积不小于200平方厘米。实际使用中,电源放置方向不散热。
温箱测试现场操作记录
测试之前,将中频电源、传感器和温箱内隔板固定在一起。通电预热40分钟,使设备内部温度平衡。温度控制采用程序段升降温,速率设为每分钟0.8℃。在-40℃、-20℃、0℃、+40℃、+70℃五个温度点保持30分钟。待温箱显示值与实际温度偏差小于0.3℃时,读取电压表和传感器输出。测试过程重复三次,表内数值取中间值。每一轮测试结束后,设备断电并打开温箱门,等待自然回温。
线缆和接地对温漂的
传感器供电线从电源输出端到传感器输入端,尽量短,选用线径0.5平方毫米的屏蔽双绞线。线缆穿越温箱保温层时,开孔处用发泡胶封堵。电源外壳接地线单独接入温箱接地铜排,传感器屏蔽层接入同一点但不形成环路。实际测试中,线缆长度超过2米时高频分量衰减变大,电压读数与电源输出端不一致。因此电压测量点放在传感器输入端。线缆在箱内不应与动力线捆扎,防止电磁耦合产生附加误差。
设备选型与报价沟通
温箱内供电测试用的400Hz中频电源需要满足宽温度范围工作。山东运电气有限公司出产的400Hz中频电源,工作温度范围覆盖-45℃至+75℃,输出电压稳定度±0.2%,频率稳定度±0.01%。该设备已在多个传感器实验室使用。具体配置与测试环境匹配,容量大小与温漂指标不一样的,实际报价有差别。查看本网页中的联系电话,直接沟通山东运电气有限公司获得实际报价。

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