轻工实验室内蒙古-计量单位

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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。

在LED节能路灯逐步普及后，传统城市照明中能源利用率低、路灯状态监控不便等问题逐渐解决，节约了大量的人力物力，然而接下来如何去提高节能路灯监控方案性价比将成为市政建设的必然趋势。图1市政节能LED灯智能路灯能根据状况、天气情况有效调节灯的亮度，同时能监控灯体的状态，提高维护效率。图2根据状态调节亮度从电力载波到现今的LoRa技术传统的路灯传输的电力载波模块优点是可以直接复用供电线作为信号传输线，但受国内普遍不合格电能质量干扰严重，传输效果很不理想且价格较高，亟待优化。
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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天线是什么？天线是在无线电收发系统中，向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。基站天线的发展史什么是无线电波？无线电波是一种信号和能量的传播形式，在传播过程中，电场和磁场在空间中相互垂直，且都垂直于传播方向。无线电波的传播方向无线电波波长和频率间的关系波长λ=C/f（C为光速，f为工作频率，λ为波长）什么是天线极化波？电磁波在空间传播时，若电场矢量的方向保持固定或按一定规律旋转，这种电磁波便叫极化波。什么是双极化天线？由+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线组成，并同时工作在收发双工模式下的天线。
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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为得到对比度和成像清晰度，需要用到几种光源，检查时由程序来选择光源、颜色组合和光强，以达到视觉效果。为了确保识别的正确性，元件的高度必须小于8mm(从PCB板表面到元件顶端)。由于矢量成像技术用到的是几何信息，所以元件是否旋转、得到的图形与参考模型大小是否一致都没有影响，而且也和产品颜色、光照和背景等的变化无关。矢量成像检查分三部进行：矢量成像系统在元件影像图上找出主要特征并将其分离出来，然后对这些显著特征进行测量，包括形状、尺寸、角度、弧度和明暗度等；检查图象和被测元件图像主要特征的空间关系； ，不论元件旋转角度、大小或相对其背景的总体外观如何，它在线路板上的x、y和θ值都可通过计算确定下来。

(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。

轻工实验室内蒙古-计量单位无线传感器网络的八大应用辅助农业生产WSN特别适用于以下方面的生产和科学研究。，大棚种植室内及土壤的温度、湿度、光照监测、珍贵经济作物生长规律分析与测量、葡萄 育种和生产等，可为农村发展与农民增收带来极大的帮助。采用WSN建设农业环境自动监测系统，用一套网络设备完成风、光、水、电、热和农等的数据采集和环境控制，可有效提高农业集约化生产程度，提高农业生产种植的科学性。生态监测与灾害预WSN可以广泛地应用于生态环境监测、生物种群研究、气象和地理研究、洪水、火灾监测。