热工实验室遂宁-校验公司

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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。

工业4.0时代，智能化已成为衡量城市发展水平的重要因素，建设智慧城市是未来城市发展的一个共同目标。随着世界经济与科学技术的高速发展，城市对清洁、、经济、安全的电力能源的需求日趋加剧。在智慧城市的诸多建设工程中，智能电网也成为关键项目之一。随着我国坚强智能电网建设的快速推进，智能电网在确保城市用电安全可靠、促进城市绿色发展、提升城市网络通信能力、拉动城市相关产业发展以及丰富城市服务内涵等方面对城市智能化发挥了巨大的推动作用。
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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国外专注于工业机器人研发与生产的公司主要有瑞典的ABB工业机器人公司，德国的KUKA公司与日本的FANUC公司等。这些公司机器人产品的关节驱动传动机构其内部RV减速器主要用的是日本帝人生产的RV减速器。因为工业机器人驱动机构要求其传动过程中精度高且回程间隙小即回差小，刚度较大和输出转矩高，减速比大，常用的传动装置有：RV减速器，谐波减速器，摆线针轮行星减速器和某些精度高的行星减速器与其它的小侧隙精密控制减速器。
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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也就是说物体只要是有温度存在,就会有热辐射产生。辐射电磁波谱如。电磁波谱是由波长相差很大的r射线、x射线、可见光、紫外线、红外线、和无线电波组成。它们的波长范围是1~3m到1~8m,可见光谱仅是其中的很小一部分,约.38μm到.78μm,而比可见光更长的的一段波长辐射是红外辐射.7μm到15μm。铁路 红外测温仪的应用波长为8～14μm,主要是用在远红外区域内。由此可知低温时辐射能量较小,而且主要是发射较长波长的红外线,随着温度的升高,辐射能量急剧增加,同时辐射光谱也会逐渐的向短波方向。

(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。

热工实验室遂宁-校验公司所示是门控本振的工作框图，门控信号控制着扫描发生器什么时候扫描，什么时候通过信号，这就使得451只在门选通期间测量信号频谱。因此只要控制着451在f1频率期间测量信号频谱，即可获得跳频源在f1频率周围的杂散频谱。门控本振工作原理图方法一：外部触发门控信号测试杂散时间门功能测试跳频源杂散连接图跳频源射频输出接入到451的射频输入端口，当跳频源工作在f1频点时，一个同步触发信号给451的门控输入端口。