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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。

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。
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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CAN控制器结构但CAN没有规定应用层。也就是没有规定与实际应用相关的逻辑，比如关量输入输出，模拟量输入输出。所以本身对于应用来说，是不完整的。这就像铁矿石（物理层）冶炼成铁锭（数据链路层），然后针对具体应用，再成汽车、轮船、钢筋、坦克、钢结构建筑等等。如所示。从物理层到应用层基本每个行业的CAN应用，都需要一个高层协议来定义CAN报文中的11/29位标识符、8字节数据的使用。
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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关电源中电容的选型要了解电容本身特性在关电源设计中，使用频率的电容是陶瓷电容、电解电容、钽电容，需要了解它们的特性差异才能快速的进行选择。陶瓷电容容值较小，高频特性好，工作温度范围较广，ESR较电解电容小，体积小，没有极性；电解电容容值可以大，但工作温度范围较窄，ESR较大，有极性；钽电容ESR，容值可比陶瓷电容大一些，有极性，安规性能差，容易起火。了解了以上三种电容的特性，在使用它们的时候就可以游刃有余。

(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。

轻工实验室阜阳-电话物物联网已是这个时代的趋势，21世纪信息化的快速发展为我们的生活着无数的便利。工程师的法宝——示波器如今也赶上了潮流，鼎阳SDS1000X-E四通道超级荧光示波器的WiFi选件和通过Web网页进行远程控制的功能，可以充分满足工程师们在不同环境下的测试需求。示波器也能连WiFi？新潮。WiFi的普及加快了互联网风靡的速度，而在实验室内，示波器支持WiFi连接，在了新的一种连接方式的同时，也减少了实验台线缆摆放，还工程师一个简洁整齐的桌面。