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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。

干扰源、干扰种类及干扰现象传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样，具体情况具体分析，对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的，解决的法是采用模块化的方法，除了基本构件外，针对不同的运行场合，仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前，有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。主要干扰源静电感应静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，因此又称电容性耦合。
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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当其引用标准出现标准变更尤其是检验方法、环境设施有实际变化的情况下，其产品检验的实际检验能力有可能出现变化。这种变化，可能会导致实验室不能按现行有效标准正常展检验工作。我们把这种变化称之为“隐性的”超范围检验。由于标准变更后需要重新进行能力确认，个别实验室怕麻烦，往往会等到监督评审或复评审时才进行确认，从而导致超能力范围检验。实验室应关注和避免这种情况的发生，在能力未确认前，不得使用新标准展检验。
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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然后通过“自动下一帧”菜单，选择要查看的波形帧数，可以选择从帧始，到 一帧介绍，然后设定每一帧的回放速度（从人眼的反应考虑，建议选择2ms/帧以上），点击始之后，界面中的波形会进行回放，当看到想要看的波形后按停止按键，然后通过“数据序号”来调整波形，确保看到自己想要的波形，如所示；第四步，找到了想要观察的波形帧之后，可以通过“FORM按键调整界面的窗口时间，对波形进行任意放大或缩小”并可以调出光标测量任意两点的横纵轴数据。

(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。

测试设备校验张家界-认证中心红外热成像仪通过热成像镜头将物体的红外辐射投射红外探测器上，红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成相应的号，经过放大和，形成可供人眼观察的图像。(光谱图)在完全漆黑的环境及各种天气条件下进行观测的新型工具，通过使用红外热像仪"看清"物体散发出的热能。红外热像仪可生成可见红外线或"热"辐射图像。根据物体间的温差生成清晰的图像，即使的细节也能纤毫毕现，实现昼夜工作。红外热成像仪的优势：1.全天候工作，无需光源，不怕强光。