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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。

在说调速电机之前，我们先了解一下MAP图的作用。MAP图是什么？电机中的MAP图是电机测试时生成的一种数据曲线图，主要是反映在不同转速、扭矩下的电机效率分布情况，通俗而言就是效率分布图，类似于我们地理课上常见的等高线图。将效率相同的点连成一环线直接投影到平面形成水平曲线，不同效率的环线不会相合。效率值比较接近的位置，线就会相对密集；相反，效率值相差较大的位置，线的间隔也会较大。通常而言，MAP都是利用MATLAB软件，通过将测试点输入电脑画出来的，以转速扭矩为坐标轴，把效率值按照规律连线统计，图上也会根据效率值不同有颜色差异，所以也称色温云图。
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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寓言本身是比喻人的眼光未与客观世界的发展变化同步，不懂得根据实际情况问题。但如果将这个寓言结合我们的话题来看，设那艘船就是向前走一刻不停的时间，楚人用掉落时的电压和停船时的电流求电功率，那么结果可想而知会是多么的错误，大部分几百元的测试设备基本也是这种法。要想准确计算电功率，就必须保证电压、电流在同一时刻同时测量。致远电子推出的PA系列高精度功率分析仪，其中 关键的一点就是保证功率测量的准确，而功率的准确测量则必须保证电压电流的同步性。
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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但是本身的仪器原理也包含了终将会被时代抛弃的硬伤。大抵有以下几条：带宽有限：这是致命硬伤。前面已经提到，模拟示波器的输入信号是放大后直接控制CRT显示屏的电子偏转。虽然放大器的带宽可以越来预高，但是CRT电子的偏转速度是有限的，对于高频信号，电子的速度跟不上信号变化。当前模拟示波器带宽真的很难上去。无法存储和分析：很多老工程师非常清楚，用模拟示波器保存波形是要拿相机拍照的，如果要测幅度、周期、上升时间，只能手动去搞。

(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。

长度实验室张家界-第三方公司东方中科给华南某 计量检测机构交付的500+通道高阻测试系统特点：相互独立的以百计的漏电流测量测试点，可灵活分组，通过测试电源设置不同的测试电压。采用高可靠性、高精度的数据采集器，保证小信号测量测量的可靠性。面向用户发的测试软件，充分满足不同用户的独特要求，测试软件的操作界面更完善、更方便，兼容性更好。模组式的测试系统结构，使维修方便、快捷。划重点除高阻外，亦可采集电流、电压、温度、湿度等多种信号，而且不限于PCB板领域测量。