测试仪器检验九江-认证单位

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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。

众所周知，Linux内核是使用make命令来配置并编译的，那必然少不了Makefile。如此复杂、庞大的内核源码绝不可能使用一个或几个Makefile文件来完成配置编译，而是需要一套同样复杂、庞大，且为Linux内核的Makefile系统。尽管这是一个复杂的系统，但对绝大部分内核发者来说只需要知道如何使用，而无需了解其中的细节。她对绝大部分内核发者基本上是透明的，隐藏了大部分实现细节，有效地降低了发者的负担，能使其能专注于内核发，而不至于花费时间和精力在编译过程上。
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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实际值将与两个线圈之间的距离成反比，且如果初级和次级未对准，则实际值也将减小。然而，通过在初级和次级引入磁共振可改善这种情况。通过使用两个调谐电路，功率以特定的频率传输，且与非谐振方法相比，功率传输的能效可近乎翻倍。:采用谐振方法的无线功率传输这种方法的另一优点是具有更好的电磁干扰(EMI)性能，这对无线充电的大规模推广至关重要。它还允许使用诸如零电压关(ZVS)或零电流关(ZCS)等技术，这两种技术对于实现极高能效的功率传输都起着重要作用。
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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据悉，一般测控系统有传感器、中间变换器和显示 组成。传感器将被测量检出并转换成已与测量的物理量，中间变换器对传感器的输出量进行分析、、转换成后级仪表能接受的信号，输出给其他系统，或由显示 对测量结果进行显示、记录。传感器是测量系统的的环节，对于控制系统来说，如果把计算机比作大脑，那么传感器就相当于五，直接影响到系统的控制精度。传感器一般由敏感元件、转换文件、转换电路组成。由敏感元件直接感受被测量，同时它自身的某一参数值变化与被测量值的变化有确定的关系，且这一参数容易测量输出；然后由转换元件将敏感元件的输出转换成电参数； 又转换电路将转换元件输出的电参数放大，转换成便于显示、记录、、控制的有用号。

(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。

测试仪器检验九江-认证单位作为人类获取信息的工具，传感器是现代信息技术的重要组成部分。在传统意义上的传感器输出的多是模拟量信号，本身不具备信号和组网功能，需连接到特定测量仪表才能完成信号的和传输功能。但智能传感器能在内部实现对原始数据的，并且可以通过标准的接口与外界实现数据，以及根据实际的需要通过软件控制改变传感器的工作，从而实现智能化、网络化。总的来说，智能传感器具有以下几个主要特点及优势：1.精度高智能传感器可通过自动校零去除零点，与标准参考基准实时对比自动进行整体系统标定、非线性等系统误差的校正，实时采集大量数据进行分析，消除偶然误差影响，从而保证智能传感器的高精度；2.高可靠性与高稳定性智能传感器能自动补偿因工作条件与环境参数发生变化而引起的系统特性的漂移，如环境温度、系统供电电压波动而产生的零点和灵敏度的漂移；在被测参数变化后能自动变换量程，实时进行系统自我检验、分析、判断所采集数据的合理性，并自动进行异常情况的应急；3.高信噪比与高分辨力由于智能传感器具有数据存储、记忆与信息功能，通过数字滤波等相关分析，可去除输入数据中的噪声，自动提取有用数据；通过数据融合、神经网络技术，可消除多参数状态下交叉灵敏度的影响；4.强自适应性智能传感器具有判断、分析与功能，它能根据系统工作情况决策各部分的供电情况、与高/上位计算机的数据传输速率，使系统工作在低功耗状态并优化传输效率。