轻工实验室吉安-CNAS检测机构

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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。

伴随越来越多的高科技汽车电子产品的发与应用，如何解决汽车电子系统的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，已经成为一个非常重要和迫切的问题。然而接地设计作为 电磁兼容问题方法之一，地偏移测试显得就尤为重要了，因此本文对接地设计及地偏移测试进行了解读。整车系统接地设计地线的意义地线在汽车上不仅仅是一个接点，它是一个综合的系统的汽车电气系统，它的主要功能有：给直流负载、交流负载和瞬变负载电流回路，连接蓄电池或发电机的负极端；电压给传感器、通讯系统、单端数字输入等；静电屏蔽，隔离外部RF辐射；静电放电泄流，ESD保护；汽车天线的地平面；降低电平，减小腐蚀。
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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电源模块以高集成度、高可靠性、简化设计等多重优势，受到许多工程师的青睐。但即便使用相同的电源模块，不同的用法也会导致系统的可靠性大相径庭。使用不当，非但不能发挥模块的优势，还可能降低系统可靠性。相信各位电路设计者在阅读DC-DC隔离电源模块的数据手册时，时间关注的往往是首页的电源参数，如功率、输入电压、输出电压、效率、工作温度、耐压等级等……但其实在实际应用中，数据手册中的“电路设计与应用”一节内容同样重要，它为用户在实际外围电路设计过程中了宝贵的参考电路经验。
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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屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。以上这些地线是系统设计、、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法：控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，常以一点作为接地点;但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。

(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。

轻工实验室吉安-CNAS检测机构毫无疑问，电子产业也许受到巨大而令人兴奋的广阔市场潜力的推动，已非常迅速地发展到人们对物联网及其支持的生态系统感兴趣和发一系列活动。在许多情况下，这通过令人兴奋和使能的硬件和软件技术激了创新。物联网的“波”是如此之强，以至于它影响到以前无人想到的物体，包括从电动工具、牙刷到植物和牲畜等各种各样的东西。我们可以把很多物体看成所谓的“数字双胞胎(digital-twins)”，就像为人们的“云-化身(cloud-avatars)”一样。