仪器检测阜阳-计量公司

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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。

新型“颠覆性”技术可帮助避免停工对于工业工厂和设施，压缩空气、气体和真空系统是转换系统的重要来源。由于比电力等其他能源更容易使用，当今的工厂中到处都有压缩机。这些压缩机为机器、工具、机器人、激光器、产品系统等动力。许多压缩空气、气体和真空系统由于磨损和维护不当而受损，进而造成的浪费——无时无刻地泄漏。这些泄漏可能隐藏在机器后方、连接点处、固定管道上方，或者破裂的管道或磨损的软管中。
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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多种测试模式介质损耗测试仪能够分别使用内高压、外高压、内标准、外标准、正接法、反接法、自激法等多种方式测试；在外标准外高压情况下可以高电压介质损耗。CVT测试一步到位介质损耗测试仪还可以测试全密封的CVT（电容式电压互感器）CC2的介损和电容量，实现了CC2的同时测试。介质损耗测试仪还可以测试CVT变比和电压角差。高速采样信号介质损耗测试仪内部的逆变器和采样电路全部由数字化控制，输出电压连续可调。
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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有必要采用一些其他方法来提高传导EMI的性能。本文主要讨论的是引入输入滤波器来滤除噪声，或增加屏蔽罩来锁住噪声。EMI滤波器示意简图是一个简化的EMI滤波器，包括共模（CM）滤波器和差模（DM）滤波器。通常，DM滤波器主要用于滤除小于30MHz的噪声（DM噪声），CM滤波器主要用于滤除30MHz至100MHz的噪声（CM噪声）。但其实这两个滤波器对于整个频段的EMI噪声都有一定的作用。显示了一个不带滤波器的输入引线噪声，包括正向噪声和负向噪声，并标注了这些噪声的峰值水平和平均水平。

(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。

仪器检测阜阳-计量公司不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压，因而，在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流。在进行耐压测试时，为了保护试验设备和按规定的技术指标测试，也需要确定一个在不破坏被测设备（绝缘材料）的电场强度下允许流经被测设备（绝缘材料）电流值，这个电流通常也称为泄漏电流，但这个要领只是在上述特定场使下使用。请注意区别。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流。它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一，是产品安全性能的主要指标。