测试设备校准广西-审厂

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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。

在传统的测试中，某些快速突发信号或启动脉冲信号，需要用高性能的示波器或录波仪进行抓取。示波器特点是捕捉信号能力强，但是记录时间有限，无法满足长时间记录需求。而录波仪价值较高，一般测试中又很少用到。所以很多用功率分析仪的客户就常常问我，能否用功率分析仪来实现，当然我会给你满意的。PA系列功率分析仪都具备波形回放和波形记录功能。波形回放是指在测试过程中可以随时将测试仪器暂停下来，通过波形回放来观察暂停前一段时间内的波形，具体操作如下：是正常记录波形的界面，如我想看在这个信号停止时的波形，那么可以如下操作：步去掉该测试信号，同时点击屏幕左上角“常规分析-波形”字样的区域，会出如的界面；第二步选择中的常规分析，会出现如的操作菜单；第三步，点击菜单中“测量”区域，使界面出现“测量”字样，此时仪器界面中的波形会停止刷新。
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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由于该架构固有的频响和增益之间的直接折中，大多数的电压反馈放大器都不能满足该要求。然而，电流反馈放大器在这些参数中保持较好的关系，因为其性能通常由运算放大器电路内的反馈电阻值决定。运算放大器LMH6703非常适于在增益设置为1～10的高带宽下工作。该器件可与所选的差分放大器一起使用，从而在高带宽系统（如示波器和数据采集卡）中额外的增益要求。该放大器的频响见图1。带有扩展AC信号性能的系统频响如果增益设置为10且带宽为500MHz，则由图1得到300欧姆的反馈电阻。
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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抗高温性。冶金环节的所产生的温度比较高，因此需电气设施需具备较强的耐高温性。3电气设备检修的重要性在限定的时间内针对电气设备实施检修，是电力系统里面必不可少的一环。状态检修是根据电气设施的现实运营状况，来明确其是否需实施检修。若发觉设备存在问题，或许会对设备产生影响，便需及时维修，与此同时，针对那些不存在问题的设施能够合理的延伸检修的时间。从电力系统的现实运营状况而言，造成电气设施发生问题有着非常多的影响要素，一般而言，一个非常小的安全问题在普通的试验里面难题被挖据出来，然而，伴随电气设施运营时间的增多，同时在较长的时间内处于电磁交融的环境之中，便慢慢使得安全问题转变为设施故障， 造成电力系统产生随时终止运营的故障，从而对电力系统的供电品质造成影响。

(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。

测试设备校准广西-审厂 瑞利散射是光纤材料本身固有的性质，由于光纤内部含有的杂质、纤核添加物等产生漫反射，其中部分向后散射形成瑞利背向散射，光纤整个长度上都呈现这种现象。而菲涅尔反射它只是发生在光纤接触到空气时或发生在诸如机械的连接接缝处。光纤损耗的测量所依据的主要是瑞利散射原理;光纤断点的测量所依据的主要原理是菲涅尔反射。瑞利散射损耗可用下式进行近似计算：式中，λ以um为单位，B是与石英和掺杂材料有关的常数。