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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。

Lamb(兰姆)波是二维波,与三维体波相比具有衰减速度慢,传播距离远的特点,因此常被用于大型板材的长距离及快速无损检测中。板材中兰姆波与管中、变截面波导介质中的导波一样,具有频散性与多模态性。加上环境噪声等多方面因素的影响,导波检测时传感器接收到的Lamb波信号非常复杂,属于非平稳随机信号,需要利用有效的信号技术提取有用的信息成分才能确定合适的激励方式,获得更好的检测成像效果。传统的Lamb波信号的方法包括反射系数法、傅里叶变换法、小波变换法、动态光法等,但是这些方法都有各自的不足。
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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NCP175应用电路图率准谐振（QR）和高功率因数单级PFC反激电源也得到了快速发展，可能很快成为AC-DC电源主流，代表IC如安森美（ON）推出的NCP138和NCP1247。在运算放大器、传感器、MCU和基准源等应用中，它们对电源的纹波噪声和电压精度要求比较高，那么Power1还需要经过线性电源转换到Power4线路中，才能给其系统供电。传统的线性电源一般采用NPN机构作为功率管，或者用达林顿结构功率管，如所示，LM785和LM317等，都是这种结构。
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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模拟偏置模拟偏置，也称为DC偏置，是一个非常有用的功能，大多数示波器都具有该功能。如果运用得当，可以避免小信号测试时垂直分辨率的丢失的问题。模拟偏置给输入的信号加上一个直流偏置电压，如果输入信号超出了示波器ADC的测量范围，加上偏置电压之后，能将信号调节到示波器的范围内。超出范围的信号通过模拟偏置将信号调节至示波器的测量范围内典型应用：LVDS1）LVDS信号特征LVDS（低压差分信号），如所示，两组相位相反的差分信号，信号特征如下：峰峰值：350mV共模电压偏置：1. 5V该测的是PicoScope6404B示波器，4通道，500MHz，8位分辨率，信号是的LVDS信号。

(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。

工程类实验室濮阳-电话市面上的多通道量产型编程器，通常都只有一路过流检测保护电路，检测到电源过流后直接关闭总电源输出。这种设计在一定程度上能起保护作用，但也存在明显的缺陷：其中一个通道发生过流时，触发过流保护并关闭电源输出，导致其他正常的通道无法烧录；过流阀值设置的很高，当只有一个通道电源短路时，短路电流可能达不到过流阀值而无法触发过流保护，导致该通道相应电源控制电路被烧毁；在板烧写时，如果板上有大容量电容，上电瞬间浪涌电流过大，可能误触发过流保护将电源关闭，导致烧录失败.为了解决这些问题，结合ZLG致远电子十多年编程器的研发经验，并收集了各行业客户反馈的建议后，我们在推出的P800系列编程器中重构了编程器的过流检测保护机制，核心设计是在每个编程通道都有过流检测保护。