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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。

关模式电源有三种常用电流检测方法是：使用检测电阻，使用MOSFETRDS(ON)，以及使用电感的直流电阻(DCR)。每种方法都有优点和缺点，选择检测方法时应予以考虑。检测电阻电流传感作为电流检测元件的检测电阻，产生的检测误差(通常在1%和5%之间)，温度系数也非常低，约为100ppm/°C(0.01%)。在性能方面，它精度的电源，有助于实现极为的电源限流功能，并且在多个电源并联时，还有利于实现精密均流。
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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保护电路虽然保护能力较强，但其结电容较大，A-RGND或B-RGND结电容为2.5nF左右，当总线上有较多节点均使用保护电路进行组网时，总线的电容量较大，信号反射以及信号边沿趋于平缓使信号质量变差，甚至会导致通信异常。总线电容导致的信号反射问题当信号在通信线上传输，到达RS-485节点上的保护电路时，保护电路的结电容使信号受到的瞬时阻抗发生变化，一部分信号将被反射，另一部分发生失真并继续传播下去。
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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光学电流传感器是在陀螺仪技术的基础上发展起来的一种新型的电流传感技术，它不受交流和直流电流的限制，没有磁滞和磁饱和现象，也就是说可以直接用于直流电流和交流电流的检测和计量，并且可以从很小的安培级测到几十万安培，精度可以到.1%级，是电解行业未来的选择。光学电流传感器又可以分为磁光玻璃光学电流传感器和光纤电流传感器。磁光玻璃光学电流传感器的传感部分采用普通磁光玻璃，材料成熟，光学元件少，系统结构简单，无需进行温度控制。

(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。

热工实验室淮北-报价多少然后再使用另一条1m电缆从配线架连接到探头，所以从一个SMU到DUT的三芯同轴电缆的总长度是：(2x2m)+(2x5m)+(1m)=15m。除了三芯同轴电缆外，关矩阵本身也增加了电容，在计算测试系统总电容时可能需要包括进去。在测量通过关矩阵连接的FET器件的输出特点时，使用两个4211-SMU较使用两个传统SMU的结果明显改善。在这项测试中，其中一个SMU被偏置恒定栅极电压，另一个SMU扫描漏极电压，测量得到的漏极电流。