轻工实验室广西-计量单位

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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。

因为探测器口的位置及挡板的设置是固定的，而不同的反射分布直接表现为信号起伏。在普通的测量系统中，不同的正向发散角的LE同一LED不同的放置方向、同一方向不同位置等差异，即使光通量是一致，表现出来的测量值也表现出极大的差异性。根据客户的验证结果，普通LED测量系统LED的放置方向对光通量测量结果的影响往往超过50%(这一点尤其在国产设备上表现特别明显)。在测量不同LED不同发光角度时，由于在积分球内表面的分布差异使得直接反射的分布对探测器的影响也不同，从而直接影响到两者测量的准确性的差异。
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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在需要24小时不停运转的工业中，突发的停机事件是不可忍受的。人们正在采取新的方法，来避免设备故障造成的生产损失和材料浪费。的方式是预测性维护，它可以通过对重要资产(如仪器仪表、驱动器、机器人)运行情况的监测来实现。作为的服务商，ABB处于设备生命周期支持的 前沿。ABB为客户种类齐全的仪器生命周期服务，其中有许多TeXtboX。通过把这些服务与公司现有的应用经验和流程知识结合起来，客户可从中受益，并实现仪表可测量和可持续的性能改善。
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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其更常用的说法为折合到输入端噪声。折合到输入端噪声通常用将直流输入施加到转换器时的若干输出样本的直方图来表征。大多数高速或高分辨率ADC的输出为一系列以直流输入标称值为中心的代码。为了测量其值，ADC的输入端接地或连接到一个深度去耦的电压源，然后采集大量输出样本并将其表示为直方图（有时也称为“接地输入”直方图）-见。由于噪声大致呈高斯分布，因此可以计算直方图的标准差σ，它对应于有效输入均方根噪声，表示为LSBrms。

(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。

轻工实验室广西-计量单位新型“颠覆性”技术可帮助避免停工对于工业工厂和设施，压缩空气、气体和真空系统是转换系统的重要来源。由于比电力等其他能源更容易使用，当今的工厂中到处都有压缩机。这些压缩机为机器、工具、机器人、激光器、产品系统等动力。许多压缩空气、气体和真空系统由于磨损和维护不当而受损，进而造成的浪费——无时无刻地泄漏。这些泄漏可能隐藏在机器后方、连接点处、固定管道上方，或者破裂的管道或磨损的软管中。