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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。
IT64系列双极性电源针对行业测试的需求，IT64系列电源因其独特的电流双极性设计，以及-1Ω可变的输出阻抗，不仅适用于对各类便携式电池进行充、放电测试，还可以模拟电池的充放电特性，协助进行其他各项测试。一台仪器实现多种用途，极大地精简了测试设备，并优化了测试流程。以下重点介绍下我司IT64的Simulator功能在实际使用环境中的应用。IT64双极性电源系列Simulator功能界面图Soc表示电池容量百分比，Voc表示电池路电压，Q表示电池容量，Vt表示电池端电压，Res表示电池内阻，I表示电池充/放电电流。
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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现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量，环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。
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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由于多种不同的原因，可能需要在电流检测放大器（CSA）的输入或输出端进行滤波。今天，我们将重点谈谈在使用真正小的分流电阻（在1mΩ以下）时，用NCS21xR和NCS199AxR电流检测放大器实现滤波电路。低于1mΩ的分流电阻具有并联电感，在电流检测线上会引起尖峰瞬态事件，从而使CSA前端过载。我们来谈谈滤除这些特定的尖峰瞬态事件的主要考虑因素。在某些应用中，被测量的电流可能具有固有噪声。在有噪声信号的情况下，电流检测放大器输出后的滤波通常更简单，特别是当放大器输出连接到高阻抗电路时。
(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。
检测设备外校遵义-外校单位利用金属良好的延展性制成很薄和电阻为定值的金属片即应变片，粘贴在被测轴系的光滑表面上，当应力作用于被测轴系上后，被测轴的表面就会在扭力作用下产生变形，应力传递到应变片，受拉压力应力应变片的电阻发生与被测轴表面变形成正比的变化，因此被测轴的变形量就可以通过测量应变片电阻的变化量来实现，进而轴系的扭矩值也就可以测量出来，应变片在时，沿扭矩轴中心线45°f方便粘贴四个应变片，组成全桥式电路。电阻应变片粘贴方式和电路示意图应变片式测量仪的尺寸小、使用范围广、测量精度高，结构简单，不仅适合于静态测量而且适合于短时动态测量。
