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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。

VOCs检测技术的日新月益对VOCs的检测、监控、减排有很大的促进作用。本次为您介绍常用的VOCs检测技术。实验室VOCs检测VOCs实验室分析发展较早，也比较成熟。分析方法为使用采样袋、苏码罐、吸附剂或吸收液将VOCs采集回实验室，再经过热解析、溶剂解析等前过程后，利用GC或HPLC分析。实验室VOCs检测主要难点在于选择合适的采样方法保证可以采集到所有挥发性有机污染物，制定规范的运输方案防止运输过程中VOCs的损失，选择合适的前过程保证所有的挥发性有机物进入分析仪器。
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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为了帮助您更智能地进行测试，LabVIEWNXG现在了一些工作流程，可以在正确的时间显示正确的信息，从而更多的背景信息和帮助。以一个常见的任务为例：设置和验证多个仪器。在LabVIEWNXG中，您可以通过一个统一的视图，立即发现、可视化、配置和 器。如果机器上尚未相应的驱动程序，LabVIEWNXG将为您引导，使您在不离软件环境的情况下查找并驱动程序。完驱动程序后，您可以查看文档、示例和NI软面板，以验证您的设置并快速始 测量。
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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称重传感器是电子计价秤不可缺少的重要部件，其准确度对整机的影响很大。电子计价秤称重传感器的常见故障现象及维修方法主要有：通电后，显示屏只显示一串“8”，而且不断闪亮。出现此故障先要检查秤盘的放置位置是否正确。其次检查是否有活动物体卡住传感称重部分，再就是检查模拟关集成块是否损坏。当将同一称重载荷加到电子计价秤上时。每一次的称重显示值都不同。一般，机械滞后或重复性超过规定值时，就会产生此故障。造成机械滞后超差的原因有以下几个因素：电阻应变片本身的特性不好；性体的材质和几何形状不好；粘贴剂变质，应变片与性体粘贴不好。

(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。

测试设备校准河源-认证中心由P区引出的电极为阳极，由N区引出的电极为阴极，如下图所示，温度对二极管的性能有较大的影响，这是由于半导体材料的特性所致，温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加1oC，正向压降减小约2mV，可以从下图看出，由半导体理论可以得出，PN结所加端电压u与流过它的电流i的关系为：其中，Is为反向饱和电流，对于硅材料来说，Is约为10pA;q为电子的电量，q=1.6*10-9C；k是玻耳茨曼常数，k=1.38*10-23J/K；T为温度，kT/q可以用UT来代替，则常温下，即T=300K时，UT约为26mV。