轻工实验室攀枝花-校准单位

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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。

手机、智能手表等便携设备迅速普及，用户端及嵌入式系统对GUI性能和外观要求也越来越高。ZLG推出的AWTK凭借着源、简单易用、跨同步发等优势，逐渐在电子、工业控制等行业大放异彩。AWTK全称为ToolkitAnywher，是ZLG倾心打造的一套基于C语言发的GUI框架。旨在为用户一个功能强大、可靠、简单易用、可轻松出炫酷效果的GUI引擎，并支持跨同步发，一次编程，终生使用。
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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典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、智能货机等，包括很多智能硬件产品。智能装备也是一种智能产品。企业应该思考如何在产品上加入智能化的单元，提升产品的附加值。智能服务基于传感器和物联网(IoT)，可以感知产品的状态，从而进行预防性维修维护，及时帮助客户更换备品备件，甚至可以通过了解产品运行的状态，帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据，辅助企业进行市场营销的决策。
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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数控机床在运行过程中，其精度会产生一定误差，正确地运用激光干涉仪，并进行科学地分析，可有效提高数控机床的精度。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。其较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件问题，是一种柔性的、能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。机床工具行业作为 基础性和战略性产业，在"十二五"规划中，已明确将自主创新战略作为 主要的一个组成部分，着重强调了要以技术创新工程来支撑和引领行业发展。

(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。

轻工实验室攀枝花-校准单位对样值存储后，数字示波器再重构波形。显然示波器是否能重现真实的信号波形，其中关键的步骤就是采样。根据奈奎斯特抽样定律，要保证信号在恢复时不发生混迭现象和失真，采样率至少为信号频率带宽的2倍以上。可想而知，如果示波器采样速率不高，无法建立起的波形记录时，就会出现波现象，如所示显示为低频信号波形，或者触发显示为不稳定的波形。图2.数字示波器工作原理框图波现象的判断方法在实际测量中可以通过以下4个方法判断示波器测量的波形是否为波。