测试设备校准包头-CNAS认证机构

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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。

有报道指出，光纤光栅传感器已成功检测了频率为.1Hz～2Hz，大小为1-9e的岩石和地表动态应变。在航天器及船舶中的应用先进的复合材料抗疲劳、抗腐蚀性能较好，而且可以减轻船体或航天器的重量，对于快速航运或飞行具有重要意义，因此复合材料越来越多地被用于航海工具(如飞机的机翼)。为衡量船体的状况，需要了解其不同部位的变形力矩、剪切压力、甲板所受的抨击力，普通船体大约需要1个传感器，因此波长复用能力极强的光纤光栅传感器于船体检测。
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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多功能数据采集板分辨率一般为12位和16位，量化误差仅占整个测量误差的很小一部分，其它还包括非线性误差、系统噪声和温度漂移误差，这些都可能对结果造成很大影响，具体要看板的设计和应用条件。非线性误差和量化有关。如上所述，量化误差与数据采集板有效范围除以代表测量值的二进制数可能状态数的结果成正比，等于相邻测量值间隔的一半。在实际设备中，群特仪表离散的各值之间距离并不总是相同的，这种现象造成了非线性误差。
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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测试了一路200MHz载波的线性调频脉冲信号，脉冲周期5us，脉宽1us，带宽50MHz，同时给出了时域波形、包络及频谱测试结果。测试过程中，还可以灵活调整Span和RBW以便观测包络谱或者线状谱，从而对信号进行更加细致的分析。多通道频谱分析示波器具有多个模拟通道，每个通道均可以SpectrumView功能，因此支持多通道频谱测试。在复杂调试过程中，可以实现对多点的波形和频谱监测。类似于MSO64的多通道时域波形显示方式，所的频谱既可以“堆栈(Stacked)”显示，也可以“重叠(Overlay)”显示。

(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。

测试设备校准包头-CNAS认证机构电动汽车上需要检测电流的地方很多，比如BMS,MCU,PDU，车载充电器，DC-DC等目前行业内对电流的检测和监控，除了一些 车型会采用精度更高、响应速度更快的HALL闭环电流传感器，普遍用的都是HALL环方案。HALL电流传感器虽然HALL环电流传感器的精度、线性度、响应速度、温漂特性等性能方面均不如HALL闭环方案，但是汽车电气工程师普遍更在乎其能满足一般工作要求情况的经济性（4-1美金），当下国产的HALL环方案市场价更是有朝3美金方向走的趋势。