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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。

红外热像仪特点热像仪是一种进的科技产品，与传统的检测工具相比较，具有自己鲜明的特点：1.热像仪可以对运动的物体进行测温，而普通测温仪表很难到这一点；2.可以借助显微镜头对直径为几微米或更小的目标进行测温；3.可以快速进行设备的热诊断；4.灵敏度高，根据其型号的不同，可以分辨0.1℃或者更小的温差；5.不会对所测量的温度场产生干扰。这是比直接接触测温的仪器如热电偶的优越之处。测温范围大。根据型号的不同，一般热像仪均可测量0℃-2000℃的范围；7.使用安全。
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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光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件，在LiDAR系统中充当眼睛的角色，是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管（AvalanchePhotonDiode，简光电探测器是将光脉冲转换成号的元器件，在LiDAR系统中充当“眼睛”的角色，是关键的传感器。目前主要的光电探测器有雪崩光电二极管（AvalanchePhotonDiode，简称APD）/单光子雪崩二极管（SinglePhotonAvalancheDiode，简称SPAD）、硅光电倍增管（MPPC）和PIN光电二极管。
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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现代生活日新月异，人们一刻也离不电。在用电过程中就存在着用电安全问题，在电器设备中，电机、电缆、家用电器等。它们的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度即绝缘电阻的数值。当受热和受潮时，绝缘材料便老化。其绝缘电阻便降低。从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生，就要求经常测量各种电器设备的绝缘电阻。判断其绝缘程度是否满足设备需要。普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。

(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。

计量器具外校苏州-检测单位尤其是在汽车工况发生急剧变化，如汽车突然制动或加速时，其检测精度较差，因而影响了D型EFI系统在现代汽车中的推广。取而代之的是L型EFI系统，它是用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量，因而有较高的检测精度。D型和L型EFI系统均采用多点（MPI），即每个气缸的进气歧管设一个喷油器，因而系统总体结构比较复杂，成本较高。目前 的是MONO系统，该系统是一种低压系统，即单点（SPI）系统，它只在进气总管设一个喷油器进行集中控制，使结构大为简化。