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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。

放大器输出节点在为滤波器选择组件时了的自由度，并且实现起来非常简单，尽管它可能需要后续的缓冲。当分流电阻值减小时，并联电感对频率响应有显著影响。在小于1mΩ的情况下，并联电感产生传递函数中的零点，通常导致在100kHz的低频率下产生拐角频率。这种电感增加了电流检测线路上高频尖峰瞬态事件的幅值，从而使任何并联电流检测集成电路（IC）的前端过载。这个问题必须通过在放大器输入端进行滤波来解决。请注意，无论商如何声称，所有电流检测IC都容易受到此问题的影响。
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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便携式热工仪表检定仪(以下简称“检定仪”)是我们研制发的一种新型的热工仪表检定装置。该产品采用大规模集成电路、数字显示技术，把标准电压(毫伏)发生器、调节、显示组成一体，具有操作简便、读数准确、重量轻、体积小等优点。改变了以往对二次热工仪表检定所采用的逐盘转动直流电位差计进行平衡读数的传统方法，提高了检定效率。另外，设有电势正负转换关，为电子电位差计等具有温度补偿的热工仪表的零位检定与修理了方便。
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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当波形捕获出来后很多工程师觉得波形占屏幕2格就可以很清晰了，没必要将波形调到铺满屏幕格子去看。其实这是一个误区，今天我们就来看看为什么要让波形铺满示波器屏幕的格子。2格显示和尽量满格显示 明显的就是，波形被“拉长”了，也就是垂直档位变小了，而垂直档位的变化直接影响了垂直测量的准确性。这其中 重要就是示波器8位ADC与垂直量测量的关系。尺子测量就比如用1米尺子和用10厘米的尺子去量1.6cm的物件，米尺可能量出来的就是2cm，或很难去估算，而10厘米的尺子量出来的就是1.6cm。

(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。

测试设备校正四川-CNAS认证机构而在与航位推算所需的机载传感器中，由加速度传感器和陀螺仪传感器组成的运动传感器尤为重要。由于弯道、坡度和车道变化等因素的影响，车辆行进方向和朝向也会不时发生变化；加速度传感器和陀螺仪传感器可以检测到这些车辆行进方向和朝向的变化。对此，目前，很多传感器厂商都会选择利用MEMS技术，将三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器封装在一起，组成六轴惯性运动传感器，进行的航位推算，以较高精度测量及维护车辆位置，甚至协助在GNSS信号范围外及信号中断时进行自动驾驶，从而支持自动驾驶车辆的高精度惯性。