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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。

Atmel、赛普拉斯、Microchip和NXP等多家公司已经把部分用户可定义逻辑添加到自己的部件上，用于修复部分此类问题。这些器件主要是带附加逻辑的微控制器。CPU仍然是主要的器件，附加逻辑的作用是提高CPU的工作效率。这类器件常见于成本敏感性产品中，但也在低级任务中用作小型协器，以减轻主器的负担，从而提升效率。另一方面FPGA也正在朝着类似的目标前进，虽然是从另一个方向。赛灵思和Altera多年来一直在添加软硬核器以创建片上系统。
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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可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光红外线是这些电磁波的一部分，它和可见光、紫外线、X射线、γ射线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波谱。如上图所示，波长范围是0.76μm到1000μm的电磁辐射，我们称为红外线辐射。任何温度高于零度(-273.15°C)的物体都在不停地发射红外辐射(热辐射)。人眼看不见，且不同温度对外辐射的波长不一样。对于人体而言,体内温度相对是恒定的(具体内容:肛门温度:36.6°C~38°C;口腔温度:35.5°C~37.5°C;腋下温度:34.7*C~37.3°C;耳蜗温度:35.8°C~38°C;额头温度:35.8°C~37.8°C)。
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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灯具分布光度计是一种大型的精密光学测试设备，是灯具分布光度测量中必备的重要设备。传统的分布光度计主要为机械式结构，通过机械控制探头旋转测量整个三维空问的灯具光强分布。目前在发展中的这类传统分布光度计主要有旋转反光镜式分布光度计。运动反光镜式分布光度计和旋转灯具式分布光度计等几种结构形式℃IEl27一1997对LED的光学和电学测试进行了要求，也是采用传统光度测量方法进行LED测试的依据。近年来，随着CCD成像技术的发展与成熟，同时由于其可视化效果好，简易方便，人们始逐渐寻求采用成像技术来进行光度测量，目前已有可用于基于成像技术的亮度计，辅助传统类型的亮度计。

(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。

测试仪表校正湖州-外校单位当电池板中有一块不能良好工作，则只有这一块都会受到影响。其他光伏板都将在工作状态运行，使得系统总体效率更高，发电量更大。在实际应用中，若组串型逆变器出现故障，则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用，而微型逆变器故障造成的影响相当之小。微逆变器几大优点尽量提高每一逆变电源模块的发电量，跟踪功率，由于对单块组件的功率点进行跟踪，可大大提高光伏系统的发电量，可提高25%。通过调整每一排光电板的电压和电流，直至全部取得平衡，以免系统出现失配。