测试设备校正惠州-第三方公司

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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。

无源晶振自身无法震荡，在工作时需要搭配外围电路。在一定条件下，石英晶片会产生压电效应：晶片两端的电场与机械形变会互相转化。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率相等时，晶体产生的振动和电场强度，这称为压电谐振，类似与LC回路的谐振。图1石英晶体的电路符号、等效电路、电抗特性及外围电路图由于晶体为无源器件，其对外围电路的参数较为敏感，尤其为负载电容。根据晶体的手册，我们得知测试电路中有电容，此电容对晶体是否起振大有关联：CCg称作匹配电容，是接在晶振的两个脚上的对地电容，其作用就是调节负载电容使其与晶振的要求相一致，需要注意的是CCg串联后的总电容值才是有效的负载电容部分。
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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一旦测出Vtop和Vbase，示波器就可以对电压和时间以及其他参数进行自动测量。常见的参数有，峰峰值、幅值、上升时间、下降时间、脉宽等。对于周期性的波形信号来说，自动测量相对于光标测量来说，统计的数据量多，测量结果为统计数据的平均值，相对来说更加准确。但是如果信号噪声很大，自动测量则有可能将噪声也统计进去，所得结果也会有较大误差。自动测量项目一般为常规项目，当有特殊需求时，自动测量便无能为力了，比如测量下图抖动波形。
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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显示的是FLIR校准实验室里1/4圈的21个以上腔式黑体。实验室测量值的不确定性包括将校准热像仪指向校准的黑体，并画出随时间变化的温度变化。虽然经过仔细的校准，但在测量中总会出现一些随机误差。所产生的数据集可以对精度和性进行量化。请参见的校准黑体测量值结果。.观测37?C黑体时典型FLIRA325sc红外热像仪的响应值。的图形显示的是FLIRA325sc红外热像仪在室内距离0.3米观测37?C黑体的2小时以上的数据结果。

(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。

测试设备校正惠州-第三方公司当性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号电路滤波、整形即可得到与性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，既可给 二次仪表或频率计显示也可直接送计算机。由于该旋转变压器动——静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。