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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。

为增大仪器可测量的范围（动态范围），绝大多数测量仪器都会设置多个量程，以满足不同情况下测量不同大小信号的需求。当使用大量程测试小信号时会有什么结果呢？很多人回答会造成误差增大，但往往说不上来原因，今天我们将会带大家深入讨论一下这样使用带来的影响和原因。许多人认为大量程可测量的范围很大，大小信号都可以兼顾，因此在很多情况下都优先选择较大的量程进行测量，或者不注意选择，直接默认设置，如此使用时，仪器测量的值依然能正常显示，看起来数值也似乎还算准确。
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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一台示波器正用于监控ECU的输出。鉴于保密原因使用数据，其能非常接近的观察典型ECU的输出。通道1和通道2显示的是的PWM信号，用于控制一个输出驱动执行器信号。执行器信号被捕获在通道3上，CAN分离信号被捕获在通道4上。电磁兼容一致性测试下显示的是关闭模板后示波器采集到的数据信号，每个信号的波形形状可以被清晰的显示和观察。示波器基于通道2的边沿触发，所有4个波形同时被捕获。
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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为了避免这种情况发生，希望反射波尽快回到源端，也就是支 规定分支长度在1M波特率下不得大于0.3m，1M波特率是CAN的波特率，所以其他波特率时，分支长度如果也遵循0.3m规范，则可以稳定运行。“T”型网络拓扑参数如何确定分支长度IOS11898-2中分支长度的规定是在1M波特率的条件下，有些场合或许无法到很短的分支，根据不同波特率，分支长度规范可以有适当的调整。

(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。

测试设备校正南阳-认证中心PGA：插针网格阵列封装，插装型封装之一，基材多采用多层陶瓷基板。SIP(SingleIn-line)：单列直插式封装，引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。SIP(SystemInaPackage)：系统级封装，将多种功能芯片，包括器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。对比MCM，3D立体化可以体现在芯片堆叠和基板腔体上。