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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。

实际上，一些特定的挑战推动了对汽车以太网的要求，首先，操作环境相当苛刻，车身温度范围为-40°C至85°C，底盘和动力传动系统温度范围为125°C，机械限制包括在车身和驾驶室内加速高达4G，机械坚固性是必须的，不希望每次遇到坑洞时电缆连接都会失效。汽车以太网的优势让我们看一下与其他在汽车环境中使用的一些协议相比，使用此协议的一些优势。与LIN（19.2kb/s），CANFD（15Mb/s），FlexRay（10Mb/s）和MOST（250或150Mb/s）等协议相比，汽车以太网更高带宽的数据传输，LIN协议实际上只能用于控制车身电子设备（如车窗或车灯）等极低带宽应用。
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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另外，测量谐波功率通常需要特别注意信号的带宽特性。使用连续波激励测量谐波使用连续波激励测量谐波需要使用信号发生器和信号分析仪。对于激励信号，需要使用信号发生器生成具有所需输出功率和频率的连续波。信号发生器生成激励信号后，信号分析仪在数倍于输入频率的频率下测量输出功率。常见的谐波测量有三次谐波和五次谐波，分别在3倍和5倍的激励频率下进行测量。RF信号分析仪了多种测量方法来测量谐波的输出功率。一个直截了当的方法是将分析仪调至谐波的预期频率，并进行峰值搜索以找到谐波。
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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当导线表面电场强度达到空气的起晕场强时，会引起导线附近空气电离，发生电晕放电现象。电晕放电产生的带电粒子与空气分子之间的相互作用，会引起空气分子振动，进而产生输电线路的可听噪声。输电线路可听噪声的大小与其运行电压、线路架设方式、导线分裂结构、导线截面积、导线表面状态以及大气环境条件等因素密切相关。在交流和直流输电线路电晕放电过程中，产生的带电粒子的运动特性有明显差异。交流和直流输电线路产生的可听噪声特性也存在明显差异。

(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。

计量器具校正茂名-报价多少构筑更加安全的安检体系，是机场安检行业的持续追求。毫米波安检技术的快速更新和相关安检仪产品的不断迭代，近年来为该行业了的新应用亮点。毫米波安检仪对非金属材料的探测能力受到广泛好评，对人体的安全性、非接触性的测量过程、和直观的性能参数，也受到用户的积极反响。世界各国/区域的民航局积极推出相应的认证标准和许可证，欧洲民航会议ECAC的版本1和2，美国交通运输安全局TSA的认证，以及我国民航局的民航安检设备许可证制度。