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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。

外部干扰——电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的影响。外部高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统。外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统。空间电磁对电子线路或系统产生的干扰。工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰。电磁干扰的传播途径1.当干扰源频率较高，且干扰信号波长比被干扰对象结构尺寸小，则干扰信号可认为是辐射场，以平面电磁波形式向外辐射电磁场能量，并进入被干扰对象的通路。
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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智能电网已成为了我国智慧城市发展的重要基础和驱动力。智能电网是以稳定的的电网框架为基础，通过通信网络技术和计算机信息技术，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能监控，以实现电力、信息、业务的高度融合。智能电网不仅仅意味智能化控制，也包括对电网运行信息智能化和管理。只有真正到了信息智能管理，智能化控制才可实现。在智能电网的建设运行过程中，所表现出的可观测、可控制、自适应以及自愈性等特性，都离不信息及通信技术所的支持与保障。
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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随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。

(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。

工程类实验室黑龙江-认证公司尤其是在汽车工况发生急剧变化，如汽车突然制动或加速时，其检测精度较差，因而影响了D型EFI系统在现代汽车中的推广。取而代之的是L型EFI系统，它是用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量，因而有较高的检测精度。D型和L型EFI系统均采用多点（MPI），即每个气缸的进气歧管设一个喷油器，因而系统总体结构比较复杂，成本较高。目前 的是MONO系统，该系统是一种低压系统，即单点（SPI）系统，它只在进气总管设一个喷油器进行集中控制，使结构大为简化。