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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。

即使总线存在一定范围内的共模干扰，也能正确进行以上识别。测试原理框图如下图，其中框图中的U1是DUT供电电压、U2是共模电压、U3是差分电平。CANDT设备隐性输入电压限值测试原理框图CANDT设备显性 标准中，要求增大差分电压值的是电流源，由于电流源本身的输出电容较大，系统响应较慢，不适合来模拟电流源，这里使用电压源串联电阻的方式来等效电流源。CANDT测试流程隐性输入电压限值测试如测试原理框图连接状态，DUT和CANDT需正常通信；断电压源U3，调节电压源U2，逐步将共模电压调到6.5V或-2V，在此期间DUT应能正常发送报文；调节电压源U3，逐步将差分电平调到隐性电平上限值0.5V，判断DUT是否能够正常发送报文，若能，则表示测试通过。
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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本文将分析RMS功率检波器的在微波频率实现复杂调制信号的准确功率测量实验，给微波设计工程师安利一波。LTC5596的RF输入准确地阻抗匹配至5Ω(从1MHz至高达4GHz)，如图1中的实测回程损耗所示。图1：输入回程损耗与频率的关系曲线RF输入的“地-信号-地”配置专为在5密耳厚的RO33或相似衬底上与一个共面接地波导无缝对接而设计，并不需要任何外部匹配组件。图2：LTC5596引出脚配置和接口连接此外，LTC5596的响应在一个宽输入频率范围内几乎没有什么变化。
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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结果表明在损失微小线性度的情况下可将灵敏度提高一倍。电感位移传感器的实质，是将敏感元件的变化量转化成电压幅值的变化量来进行测量，其广泛应用于检测微小位移量的检测系统中，因此对电感传感器的测量精度和灵敏度要求很高。电感位移传感器的灵敏度是指输出电压的增量与侧头位移增量的比。在其他条件相同的情况下提高灵敏度可以提高系统的分辨率和精度。提高电感传感器灵敏度的方式有多种，但目前主要都是通过对电感传感器的信号调理电路的来实现。

(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。

测试仪表校验池州-外校单位滨松于今年正式发布了的近红外MPPC研制成果，推出了红外增强型MPPCS1372系列。其在95纳米处具有较高的探测效率，响应速度快，工作温度范围宽，适合各种场合下的激光雷达应用，尤其是使用ToF测距法的长距离测量。下图是滨松推出的红外增强型MPPC（硅光电倍增管）S1372系列。硅PIN光电二极管成本低，且不易受周围环境光的干扰，但相比APD/SPAD和MPPC，探测距离较短。硅PIN光电二极管的上升和下降时间非常短（通常为1纳秒或更短），因此非常适合于接收25纳秒数量级的光脉冲。