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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究

在航天领域，常常需要在恶劣环境下实时测量环境的各种相关参量，其中就包括微小压力测量。由于测试工作处于高温、高热流、强电磁干扰、剧烈振动等恶劣的条件下，并且待测压力微小，此外还要求小型化、低功耗，故而传统的硅微压力传感器已难以满足测试需求。

文物古迹的损坏，是不可逆的。近年来，红外热成像仪由于其非接触式无损检测、清晰成像的特点，受到了文物保护部门的青睐，成为文物检测的主要仪器之一。挑战不可文物、古建筑物、人类生活遗址，既没有稳定的温湿度环境，又受到自然条件的影响和人为破坏的威胁。这样的文物古迹，往往破坏严重且成因复杂，需要大规模的检测和修复。对文物管理单位来说，十分具有挑战性。德图收到某文物管理单位的要求，前往某洞窟现场指导使用热像仪对石像进行检测。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等，因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*，且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段，使其能够适应高温环境，即能*终满足测试的要求。

高温微压力传感器基于F-P干涉敏感原理，使用耐高温材料外壳和支撑架，部件连接采用固体焊接等耐高温工艺，实现了在无引压管情况下对800℃高温介质微小压力的直接测量，并且通过对性敏感组件等易损件采取专门的限位、加固措施，提高了抗冲击、振动能力。
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现在变得越来越重要的一点是，上述这些数据如何能够在实际生产中得到充分的利用。而重中之重又是，对肥料和养分的调整。小出哲士准教授这样说到，“日本各地的气候基本上都不相同，而且即使在日本国内，由于存在各种各样的因素，所以气候环境也始终处于变化之中。以去年为例，东北地区与常年相比,就发生了日照不足的情况。但是由于使用了FLIRAX8，使得对农作物表面温度数据的积累工作成为可能。现在所推进的研究，不仅仅是通过对温度数据的积累可以测量到整体的温度分布，还希望能够实现仅针对特定区域的日照时间长短等农作物信息的“可视化”。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境，我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统，通过高低温真空试验装置和人机软件的结合，为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。

1、传感器测量原理

(1) 微压力测量原理

高温微压力传感器采用的是F-P干涉敏感原理，根据Fabry-Perot共振效应，F-P共振腔反射光的波长变化与两反射面之间的距离呈函数关系。如图1所示，为传感器原理示意图，感压反射面及其支撑膜片和静止反射面就构成了一个完整的F-P共振式压力敏感结构。根据薄膜性形变原理，压力敏感膜片在外界压力的作用下发生形变，从而改变F-P腔腔长，引起干涉谱变化，通过测量干涉光谱，即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化，从而达到测量压力的目的。该结构的特点是灵敏度极高，可感受两个镜面之间纳米级的位移变化，可满足500 Pa微小压力的测量需要。

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红外热像仪温度范围的那些事儿测温范围和图像质量的平衡术语“温度范围”容易引起误导，其实对消防员更重要的是有效温度范围（ETR），有效温度范围的衡量在为用户有用信息时，即红外热像仪能查看的温度范围。更具体地讲，视角中的极热可能会红外热像仪对具有中等温度和细节的表面的识别能力，这种图像质量损失和对比度降低会给消防员带来严重后果，因为这样有可能会遗漏处于较低温度范围的目标，如受灾者或逃生路线。菲力尔消防用红外热像仪通常具有高灵敏度模式和低灵敏度模式。

(2) 传感器的仪器校准原理

在传感器探头确定的情况下，参数k1,k的值可以通过公式直接计算求得，而温度敏感系数k2以及补偿修正常数C则需要通过校准实验才能确定。

将被校传感器与压力、温度标准具置于同一载荷环境，通过标准具得到压力、温度的标准量，通过解调模块得到传感器的输出值。将标准输人量与被校传感器的输出值绘制成传感器的校准曲线，再根据校准数据采用*小二乘法确定传感器的工作直线，用工作直线反映传感器的输人和输出之间的关系，从而确定k2及C的取值。通过校准曲线与工作直线的比较，可以计算得到被校传感器的静态基本性能指标。

测试仪器外校抚州-校验公司往往这要求设计人员使用外部硬件或是通过位拆裂在固件中实现接口。位拆裂使用固件触发IO端口，一般可用于实现串行接口。如果要监测端口以解码串行数据的时候，也可以使用这种方法。无论是使用外部硬件还是位拆裂来实现接口，都会产生额外的设计成本。虽然增加外部硬件带来的成本是明显的，但使用软件实现串行接口可能也会要求使用速度更快因而也更加昂贵的CPU。大多数通用微控制器今天都支持SPUART和I2C接口，但仍然有很多时候，某些内部用户可编程逻辑会非常有用。