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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。

但是亮斑处不是引起报的源头，因为探伤对偏析的信号响应很弱。进一步磨抛进行500倍高倍分析解剖部位，将高倍放大到500倍，发现亮斑中心处有微小缺陷，见下图。图500倍显微组织发现微小裂纹。我们认为该缺陷才是引起探伤仪器报的信号源。该缺陷粗略分析应该是气孔，由于在后续的锻造、精缎过程中形变成线状缺陷。但是 定性必须以电镜和能谱分析作为参考依据。当量大小，由下公式换算：平底孔和长横孔换算：从上面公式可以看出，当检测φ1.2平底孔换算成横截面同当量的长横孔为0.08mm当量。
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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当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的 是早期有关谐波研究的经典 。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量 。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
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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可由检测到的脉冲数，计算出流速。使脉冲数与叶轮转速再与流速建立关系。利用标定曲线V=kn+c计算流速V。其中：k为变换系数：c为预置值，n为叶轮转速。可将叶轮的转速直接换算成流速。光电风速传感器所示，风带动风速计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。光纤被徒轮轮番遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速。非接触式旋转速度传感器寿命长，无需增加补偿电路。但脉冲当量不是距离（mm）整数倍，因此速度运算相对比较复杂。

(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。

轻工实验室广西-认证单位按此计算，两机器人 多的测量点数为：（13－2）/2.5＝88个点。测量点的选择、模拟与确认整个焊装生产线共有四个关键的总成状态：侧围总成、发动机舱总成、地板总成及车身总成。我们只采用了一套在线检测系统，即白车身的在线检测系统，测量的点数越多，在线监控的视野也就越广阔。在计算机之前，以固定式三坐标测量点为基础，并根据测量点的重要性，经过计算机三维模拟及现场调试，共确定了77个测量点。检测的实现及可实现的功能检测过程如所示，白车身在滑撬上运动到检测工作站停下并，线控制器给检测站控制器发“到位”信号站控制器给机器人发“车型”及“启动”信号机器人接到信号后始工作，机器人在每个测量点向测量控制器发“测量请求”和“测点ID”信号，等待测量控制器发回的“测量完成信号”测量系统接到信号后始测量并记录数据，然后传递到测量分析软件进行，测量结束后向机器人发“测量完成”信号机器人收到“测量完成信号”后始向下一测量点运动，至此完成全部待测点的测量。