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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。

“萨德”系统(THAAD)是美国研制的机动式 道防御系统，主要是针对高空进行拦截，采用 、红外、雷达三位一体的综合预方式。能与TMNMD系统相连接，而且射程远，防护区域大。该系统由拦截、车载式发射架、地面雷达，以及战斗管理与指挥、控制、通信、情报系统等组成。“萨德”系统(THAAD)有两套核心组件，其一是拦截，长6.17米，径.37米，起飞重量9公斤，速度可达25米/秒，由助推器、动能(KKV)及整流罩组成。
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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另外，采用这种分布式供电方式，电源系统漏电流更小，智能机器人会更加安全；超宽范围的输入输出电压，即使再多的各种供电负载，仅需此系列模块电源就能轻松灵活实现，大大降低了设计周期、设计难度，提升了系统稳定性，以及大幅降低了产品生产周期，优化了链及生产的管理。毫无疑问，未来人工智能将越来越紧密地融入到人类生活当中，智能机器人将能够自主学习，跟人交流，并拥有意识和创造性。它们将服务于人类，致力于，交通，教育及客服等各种行业，帮助人类过更有品质的生活，让世界变得更加美好。
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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所有获取帧叠加显示允许快速的视觉比较.所有获取帧叠加显示允许快速的视觉比较在中，分段存储帧被叠加，因此所有的脉冲在屏幕上看起来都是堆叠在一起的。这允许对所有获取帧进行快 形以蓝色显示在叠加帧的顶部。参考帧和所选帧之间的时间差(Delta)显示在显示器右侧的结果面板中。Fastframe分段存储方法的优点包括：?高Fastframe波形捕获率增加捕获偶发事件的概率?使用高采样率保证了波形细节?使捕捉脉冲的死区时间，确保有效利用记录长度?存储帧可以快速和直观地进行比较，以确定是否在叠加显示中出现异常显示平均总结帧信息.5系列MSO分段存储显示，显示平均总结帧信息Fastframe分段存储支持标准的样本采集模式，以及峰值检测和高分辨率模式。

(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。

工程类实验室江西-认证公司爱斯佩克成立于1947年，近7年来一直致力于环境可靠性试验仪器的研发、和销，并在世界范围内铸就了品质卓越、技术精良的品牌形象。通过环境试验技术和相关服务，来提高产品可靠性，进而推动产品社会的发展。爱斯佩克不仅包含环境试验仪器产品，还 的机械振动、材料试验、数据采集及失效分析等配套产品，为客户建立世界水平的可靠性评估体系方案。ESPEC高低温（湿热）试验箱（广东工厂系列）产品特点试验箱设计出自日本爱斯佩克团队生产体系完全沿用日本爱斯佩克标准控制器及主要零部件全部来自日本爱斯佩克工厂质量与可靠性完全可与日本爱斯佩克原厂生产的产品相媲美新型冷冻机的使用，实现了大范围、高精度的温湿度控制。