测试仪器检验肇庆-验厂

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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。

目前市场上电机测试系统的电机负载种类繁多，电涡流制动器负载、磁粉制动器负载、磁滞制动器负载、伺服电机负载等。考虑到被测电机的特性及成本，选择一款合适的负载至关重要，那么如何才能选择一款合适的电测试的负载呢？首先我们来了解各类型的负载制动器的特性及工作原理：电涡流制动器电涡流制动器是目前国内先进的模拟加载设备，主要用来模拟各种动力装置的输出性能，由感应盘、电枢和励磁部分等组成。当与转子同轴装配的励磁线圈通直流电时，其产生的磁通经电枢体、涡流环、气隙和转子形成闭合回路。
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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在高速发生的爆胎事故往往是致命。而胎压监测能间接减少爆胎的几率。此外胎压监测对降低燃油消耗和延长轮胎寿命意义重大。胎压过低时，会增大与地面的摩擦，增加油耗并加快轮胎的磨损。标准制定的实验表明，与基准胎压相比，胎压降低10%，消耗量约增加1%；胎压 规定的低气压状态下，轮胎寿命相对标准气压缩短约30%～50%。所以，研究高性能、高可靠性的汽车胎压监测系统有着十分重要的现实意义。
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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给出信号实际波形和波的图形，从图中可以直观的看出波和实际波形的区别。随后会讨论波形成原因、特征以及如何判断测量中是否出现波现象。波现象形成的原因了解波现象如何形成，就得要知道数字示波器的工作原理。是数字示波器工作原理框图，与模拟示波器不同，数字示波器通过模数转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。它捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止。

(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。

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