固体火箭发动机用高频响压力传感器设计①
2018-08-31邓勇生赵中兵
固体火箭技术 2018年4期
李 炜,邓勇生,赵中兵
(中国航天科技集团公司四院四十四所,西安 710025)
0 引言
随着固体发动机的不断发展,对发动机的压力变化也提出了越来越高的要求,随之带来的是对压力传感器的频率响应要求也越来越高。现有的0~100 Hz、0~200 Hz频率范围的压力传感器在使用过程中存在某些压力点值丢失现象,已难以满足使用需求,目前越来越多的压力传感器要求其频率响应超过1 kHz。同时对传感器的频带范围内及频带外的2倍频程范围内衰减值也提出了相应的要求,要求在频带内带内不平度不大于1 dB,频带外带外衰减不小于35 dB/oct。国内目前大多数的压力传感器设计时其频率响应范围均按照0~100 Hz、0~200 Hz进行设计,且对频带内及频带外指标未做要求,故难以满足要求。而国外同类型压力传感器虽然响应频率可以达到1 kHz以上,但是频带内及频带外指标则不能满足。
本文以硅压阻压力传感器为基础,通过对传感器结构进行优化与改进,同时在传感器电路设计中加入了时间连续型高阶滤波器设计,提出并设计了一种频率响应超过1 kHz,同时在频带内带内不平度不大于1 dB,频带外带外衰减不小于35 dB/oct的压力传感器,该传感器可参与到控制系统。
1 传感器组成及工作原理
传感器的组成见图1,主要由压力接口、敏感芯体、信号调理板、壳体、滤波板、上盖、电连接器组成。其中敏感芯体是将压力信号转换为mV级的电压信号,然后通过信号调理板将mV级的电压信号进行调理放大至V级电压信号;……
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