量器具校验岳阳-外校单位

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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。

因为关闭了继电器，短路电流通过，耐压测试为FAIL。显示FAIL，即表示没有断线和接触 ，有电流经过。然后打继电器（OFF），再次测试。因 初的测试是FAIL，确认了测试设备无异常，所以可断定实现了耐压的测试。该方法很有效，相对一个被测物需进行两次耐压测试，增加了接触时间。将经过合格品的电流设置为耐压测试的电流下限值的方法将经过合格品的电流设置为耐压测试的电流下限值，耐压测试仪检测出的电流低于该值时，即可确认有断线、接触 等现象。
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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此外，设备设计人员现在可以将智能系统和物联网扩展到过去难以接近的区域和应用中，而不受尺寸的限制或价格的制约。对先进技术和物联网(IoT)的日益依赖，推动了对传感器的需求，这些传感器可方便地从少量到大量部署，并且低扩展成本和免维护。技术的进步使许多不同类型设备之间的互联成为可能。始于智能手机的互联已经演变成温控器、家电、车辆和其它被称为物联网(IoT)设备的联网。物联网由通过各种接口来回传输数据的许多设备组成，无线云接口是 常见的接口。
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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在选择设备时，有人会建议消防员选择能够在第三增益模式下显示高达+1,1°C的极高温度范围的热像仪，但这并不一定是好主意。因为就当今的热成像技术而言，更高测量温度需要以牺牲图像质量为代价。所以，选择合适的测温范围很重要，比如FLIRK系列红外热像仪是专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计的，其能在明亮的LCD上显示更清晰热图像，能够协助消防员轻松地穿过火灾并且出决策，FLIRK系列热像仪能够测量-2°C至+65°C之间的温度，对于消防员而言，图像质量意味着生与死的区别，所以FLIRK系列红外热像仪是消防员很不错的选择。

(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。

量器具校验岳阳-外校单位在25℃（Tc）时有公式：恒成立。把线性降额因子设为F，则在任意温度时有：代入已知参数得到F＞5mW/℃，一般为了满足裕量要求，降额因子往往取得更大才能满足可靠性设计要求。由于小晶体管和芯片是不带散热器的，这时就要考虑壳体到空气之间的热阻。一般数据手册会给出Rja（结到环境 25W是在其壳温25℃时取得的。倘若环境温度刚好为25℃，芯片自身又要消耗0.625W的功率，那么为了满足结点不超过150℃，的法就是让其得到足够好的散热。