测试设备校准永州-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。

可以用多种方法来缩短校准相位阵列天线所需的测试时间。其中 有效的方法应当是充分利用测试覆盖范围及其特定的天线体系结构。从根本上讲，对天线的阵元进行相对调整需要通过相对幅度（增益）和相位测量来实现。不过，这些测试需要由用户使用射频/微波探头在测试覆盖范围内的各种频率和相位AUT状态下进行。为应对大规模、多通道天线校准的挑战，是德科技推出了一种校准参考解决方案。该参考解决方案是硬件、软件和测量专业知识的集成，为窄带天线校准测试系统关键组件。
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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测试设备厂家发现，电机的试验大部分都要处于负载状态下进行测试的，并且随着嵌入式技术的日渐发展，对传感器和仪器的通信与控制越来越便捷，于是他们测试仪器、传感器、机械加载系统了一次融合——初步意义上的测试系统，测功机，诞生了。测功机的构造很简单，由一个机柜和测试台架组成，其中测试台架又常称作测功头，一般是指扭矩转速传感器和制动器成一体的款式。测试台架包括底座、扭矩转速传感器、机械负载（制动器）；机柜包括电参数测试仪、电机测试仪、测功机控制器、电源等，各部件功能如下：底座——用于被试电机的固定；扭矩转速传感器——用于被试电机的转速、扭矩采集；机械负载——一般使用制动器，也有使用电机的，用于对被试电机反向的旋转力矩，吸收被试电机运行时的功率，实现被试电机的“加载”，模拟其实际运行的工况；电参数测试仪——用于被试电机电压、电流、电功率等电参数的采集和显示；电机测试仪——用于采集扭矩转速传感器的输出信号并以数字显示被试电机的转速、扭矩、机械功率；测功机控制器——用于控制机械负载输出不同的扭矩；电源——用于系统和被试电机的供电。
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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牢靠性和仪表维护量是相反相成的，仪表牢靠性高说明仪表维护量小，反之仪表牢靠性差，仪表维护量就大。对付化工企业检测与进程控制仪表，大部门安顿在工艺管道、种种塔、釜、罐、器上。称重仪表在微型称重测力传感器中的稳定性在划定事情条件内，称重仪表某些性能随时间连结稳定的身手称为稳定性(度)。仪表稳定性是化工企业仪表工十分体恤的一天性能指标。由于化工企业应用仪表的环境相比较力恶劣，被丈量的介质温度、压力革新也相比较力大，在这种环境中投入仪表应用，仪表的某些部件随时间连结稳定的身手会消沉，仪表的稳定性会降落。

(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。

测试设备校准永州-CNAS检测机构再将各单元仪表箱输出的4～20MA模拟信号连接到多点 或控制执行机构，又可通过RS-232口与计算机，打印机等设备进行数据通讯。本系统中的测温单元通常选用精度较高。切换测温系统：该系统是通过将于各测温点的红外探头信号连接到一台多点测温仪上进行信号。并分别输出与各测温点相应的1～5V温度信号,供多点 记录，同时也可直接通过RS232口把温度数据输入计算机，由计算机分析,还可接打印机直接把温度数据打印出来。