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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。

所以，如想使电流信号在电缆周围产生磁场，流经线芯与金属护层的电流值就不能相等，必须有一部分电流从其它导体分流，这里的其它导体就是大地，从大地中分流的电流I，是路径探测的关键，I，越大，电缆周围的磁场就越大。相对耦合法，直连法给电缆施加信号较强，优先使用直连法，且使用相和大地之间注入信号的接线方式（铠装悬空）；由于110kV电缆的护层存在一定感应电压，采用耦合夹钳的接线方式时，不可将夹钳钳口完全闭合，否则会在环形夹钳上形成感应电流损坏仪器，此时在闭合钳口垫上一张薄纸片即可；采用直连法（金属护层和地之间注入信号的接线方式）时更不能直接接线，此时可增加一个信号发生器LVD5000屏蔽此感应电压，防止损坏设备或造成干扰。
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。
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复杂的多端口测试和非插入器件测量对测试精度而言是一个挑战。电子校准件连接方便、简单，在矢量网络分析仪多端口器件测量中具有独特优势，其两个基本功能为：全自动电子校准电子与机械的混合校准。前者单独使用电子校准件完成校准，后者与机械校准件配合使用。本文重点介绍全自动电子校准。为多端口和非插入器件测试，了 简电子校准方案。电子校准件是矢量网络分析仪新型校准件；机械校准是传统校准件。两者主要功能均为辅助网络仪完成校准。
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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已介绍过透明转换模式的转换方法，本文将以CSM100系列的模块简述模块的透明带标识转换格式。该转换模式串行帧中的“帧ID”自动转换成CAN报文中的帧ID。只要在配置中告诉模块该“帧ID”的地址编号在串行帧的起始位置和长度，模块在转换时提取出这个“帧ID”填充在CAN报文的帧ID域里，作为该串行帧转发时的CAN报文的帧ID。在CAN报文转换成串行帧的时候也把CAN报文帧ID转换在串行帧的相应位置。

(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。

轻工实验室扬州-电话点测温与区域测温测量一个区域内的温度，而非逐个点、逐个点的进行测量，可以帮助研究人员和工程师对其正在测试的系统出更好的之情决策。由于热点偶和热敏电阻都需要通过接触才能进行测温，因此它们智能一次一个位置的温度数据。而且，小的测试目标一次只能少数热电偶。贴在其上，实际上热电偶会散热，而可能改变温度读数。传统热电偶的热图像非接触式的测温可能采用点温仪（也称为红外测温仪），但如同热电偶一样，点温仪只能测量单点的温度。