轻工实验室芜湖-认证中心

轻工实验室芜湖-认证中心轻工实验室芜湖-认证中心
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。

了解电磁干扰的产生原因是电磁干扰，提高电子产品电磁兼容性的重要前提。电磁干扰的产生可以分为：1.内部干扰内部电子元件之间的相互干扰工作电源通过线路的分布电源和绝缘电阻产生漏电造成的干扰。信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的影响。设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身及其他元件的稳定性造成的干扰。大功率和高点压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其他部件造成的干扰。
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。
轻工实验室芜湖-认证中心

伺服系统是工业自动化的重要组成部分，是自动化行业中实现、 运动必要途径。伺服系统关键技术的突破，将极大地提升智能的技术水平和市场竞争力。伺服市场规模 对机器人行业以及“工业4.0”的积极推动，激了伺服的市场需求增长，特别是网络型伺服、总线型伺服系统得到了快速发展。整体来看，近几年来伺服市场仍保持着较高的增速。预计未来随着工业机器人行业的深化、工业自动化的进一步突进和智能的深入推进，伺服市场将会出现新一轮爆发式增长，到2020年，伺服市场规模将达到2亿元。
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。

轻工实验室芜湖-认证中心

如果主要目的是滤除高频噪声，则应将电容器增加至所需滤波的值。，100kHz的滤波频率需要一个80nF电容。该电容器可以有一个低额定电压值，但应具有良好的高频特性。所需的电容器值可通过下面的公式计算：瞬态在瞬态共模电压大于30伏特（V）的应用中，需要瞬态电路。有关如何设计瞬态电路的详细信息，请参阅NCS21xR数据表中的基本连接应用注释。滤波并不总是必需的，具有的动态变化电流的电池供电的直流电路将是一个例子。

(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。

轻工实验室芜湖-认证中心磁传感器有多种多样的功能，但要特别指出的是，其中有两种功能的传感器可以被广泛集成到其它电路，那就是霍尔效应传感器和磁通门传感器。霍尔效应传感器能够可靠地在各种电磁环境中运行，倍受商的推崇与喜爱。常见的应用包括油量表，主要用于检测油箱中的浮子，同时它也可用于无刷电机，检测转子位置并对电流进行计时。当磁传感器与其它电路集成时，过程无需特殊材料或进行特殊，有助于降低设计成本。与霍尔效应传感器相比，磁通门传感器则更加敏感，它能够检测到磁场中非常细微的变化。