测试仪表校准柳州-CNAS检测公司

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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。

光通信是一门古老的技术。通常，手是光调制器，眼睛是光探测器，光在空气中传播。显然，这样的光通信有许多缺点，它不能适应现代电子学发展的要求。1966年Kao和Hockham提出用低损耗光纤导光，从而解决了光在大气中传播的不稳定因素，使远距离导光成为可能。利用光纤研制光纤传感器始于1977年，该技术一问世即引起人们的极大兴趣，目前光纤传感器已经得到异常迅猛的发展。光纤传感器发展十分迅速的主要原因，是它具有其他传感器不可媲许多优点。
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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但这里的浪涌电压是指明工作电压为220V交流进入的，如果工作电压较低则不能以此为标准，电源线上受较小的浪涌冲击不一定立即损坏设备，但至少寿命有影响。接地端口尽管在标准中没有专门提到接地端口的指标，实际上信息技术设备地端口是非常重要的。在雷电发生时接地端口有可能受到地电位反击、地电位升高影响，或者由于接地 、接地不当使地阻过大达不到参考电位要求使设备损坏。接地端口不仅对接地电阻/接地线极（长度、直径、材料）、接地方式、地网的设置等有要求，而且还与设备的电特性、工作频段、工作环境等有直接的关系。
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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压电传感器在使用过程中几乎不会产生磨损，在整个工作温度范围内拥有几乎恒定的灵敏度和非常优异的刚度。压电传感器允许用户在两个独立的测量范围之间选择—而分辨率几乎不会受到影响。可靠的无线数据传输KiRoadWirelessP1通过无线局域网络同步传输数据。每个KiRoad无线系统都建有独立加密的无线局域网络，以便数个系统可以同时进行测试。“通过这项技术进步，我们将传输技术的可靠性和用户友好性提升到了一个全新的水平。

(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。

测试仪表校准柳州-CNAS检测公司如果示波器没有足够大的存储深度，则再高的采样率也无法充分发挥价值。ZDS4Plus标配512Mpts存储深度，哪怕面对4GSa/s的采样率，也能存储长达128ms的波形。“真正意义”测量如果不能对所有存储深度的每一个波形都进行测量，存储深度的价值也就是“波形不失真”这一基本要求而已，却无法更进一步地去自动挖掘出波形中存在的异常。只有具备“真正意义”参数测量统计功能，512Mpts的海量数据的价值才能被挖掘，否则如果只测其中的一个周期，海量的数据有何意义？不同于传统示波器只测一个周期，或通过抽样减少数据量再测量的模式，ZDS4Plus通过FPGA全硬件并行，基于原始采样率和512Mpts全存储深度，对每一帧波形每一周期进行测量统计，可在几百毫秒内实现对512Mpts数据的“真正意义”参数测量，测试项目可达51种，并且支持24种参数同时显示。