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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。

方波振荡电路采用模拟分立元件或单片压控函数发生器以及FPGA都可以产生方波，但是采用模拟器件由于元件分散性太大，参数也与外接部件有关，外接电阻电容对参数影响太大，影响系统的稳定性，故本系统用FPGA产生方波。FPGA系统板上有晶振，可以产生高精度高稳定度的基准频率。利用镇相环可以输出频率稳定的信号源，如果对输出信号再进行分频就可以得到步进频率较细的频率源。分频的方法可以使用锁相环来实现。操作方便，输出信号稳定性好，可以产生频率为晶振的约数的任意频率。
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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如果检测电阻在接地支路上，那么方案就是个简单的运放电路。一切都以地为参考，只需特别注意接地布局中的小电压降就行了。但通常方法是将检测电阻置于电源线中。为什么？因为接地可能不可行（，通过底盘接地汽车电子产品），或者你可能不希望设备接地与供电接地不同（这可能导致接地环路和其它问题）。那么，该怎么？ 显而易见的方法是在检测电阻两端跨接一个差分或仪表放大器（inamp），但实际上这算不上好方法。为了准确检测电流，通常需要极高的CMR（共模），既昂贵又容易漂移。
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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晶振，是电路中重要的电子元件，控制着系统运行的节拍。基于不同的应用场景，晶振有多种类型，无源晶振是其中价格便宜而又应用广泛的一种。在使用示波器测量无源晶振输出频率时，常常会发现晶振有输出无信号、晶振不起振等异常情况。本文就此情况略谈一二。无源晶振简介无源晶振，准确来说应叫Crystal（晶体），有源晶振则叫Oscillator（振荡器）。无源晶振是在石英晶片的两端镀上电极而成，其两管脚是无极性的。

(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。

测试设备校验广元-电话此外，车辆还可能进入一些外部发射机产生的强电磁场区域，强度可达几十甚至几百福特每米。汽车业在多年前就已意识到这些问题，所有厂商都已采取一定措施，通过制定测试标准和立法要求，力图借此减少电磁干扰的影响。今天的车辆对这种干扰都具备了较强的抵抗能力。但EMI对车载模块的性能影响非常大，因此必须继续对其保持惕。车辆及其部件的测试是一个高度专业的领域，一向由厂商自己完成。在有些 ，许多车辆厂商会共同资助那些专业的测试实验室。