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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。

USSD卡、MMC卡、DVI/HDMCAN等接口，因为用户使用中经常性热插拔，板上的芯片非常容易受静响。这样对于接口就要加上保护器件防止损坏芯片。USB1.USB2.、SD卡、MMC卡等接口，因为用户使用中经常性热插拔，板上的芯片非常容易受静响。这种应用场合不能使用普通的稳压管等信道进行保护，因为稳压管的反应速率太慢、且容性负载较大，会影响信道上的数据通信。NXP特以下方案供客户参考。
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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而在上述这些环节中，智能变电站无疑是 核心的一环，可是智能变电站是怎么实现智能化的呢？智能电网是将现代信息系统融入传统能源网络构成的新电网系统，从而使电网具有更好的可控性和可观性，解决传统电力系统能源利用率低、互动性差、安全稳定分析困难等问题，从而实现电网的可靠、安全、经济、、环境友好和使用安全的目标。1智能变电站工作原理智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等各个环节。
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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由于传统的安防监控系统（可见光）受限于技术层面，在一些特定的环境下很难获得理想效果，如在雾霾天气下、烟雾环境中、完全无光的夜晚、树林草丛中、未起火的隐性火源等。为了克服上述系统的局限性，一种新型的安防监控技术正在被提入反恐日程——红外热成像监控技术。红外热成像技术通过感知物体表面发射出来的红外辐射形成物体表面的温度分布图，再通过图像技术及算法来获得可视化的红外图像。既克服了主动红外夜视需要依靠人工热辐射，并由此产生容易自我暴露的缺点，又克服了被动微光夜视完全依赖于环境自然光和无光不能成像的缺点。

(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。

测试设备校验-计量单位可选用IT8800系列高性能直流电子负载，设置负载工作在CV恒压模式，且电压设定值大于模拟蓄电池的电源的输出电压，避免消耗供电直流源输出的电量。IT8800系列功率范围150W-55kW，电压/电流测量速度可达50kHz，分辨率可达0.1mV/0.01mA，满足客户高精度的测试需求；具有定电压、定电流、定电阻、定功率四种操作模式，保护功能完善，内置RS232/GPIB/USB通讯接口，满足各种通讯需求。