仪器检测江门-计量公司

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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。

电源机时间的测试机时间（TurnOnTime）：输入电压始供电给电源时到电源输出的电压达到要求电压值Va时的时间，如上图所示。测试方法：启动测试：选择启动测试触发源为外部触发，可选用我司IT6500C/D系列直流电源或IT7600系列交流电源作为待测电源的DC/AC输入，并通过模拟量接口同步信号给负载，当负载接收到TRI信号时，始测试；结束测试：选择结束测试触发源为电平触发方式，触发电平设定为Va，当待测电源输出电压达到Va时，停止测试；负载计算出两个触发信号之间的时间差，即为待测电源的机时间。
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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它产生的位移与输入脉冲数严格成正比，平均转速与输入脉冲的频率成正比，具有结构简单、可靠性高和成本低的特点。由于步进电机没有积累误差，容易实现较高精度的位移和速度控制，被广泛用于控制领域。由步进电机与驱动电路组成的环数控系统简单并且价格低廉，但有时存在振荡和失步现象，故在复杂电磁环境下或是对精度要求较高的场合下，必须加入反馈电路组成高性能的闭环数控系统。本文采用旋转编码器作为反馈器件对步进电机实行闭环控制。
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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在机电一体化系统中，传感器处系统之首，其作用相当于系统感受器，能快速、地获取信息并能经受严酷环境考验，是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息而可靠的自动检测，系统的信息、控制决策等功能就无法谈及和实现。传感器的研究现状与发展传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作必须的相关信息。

(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。

仪器检测江门-计量公司在这一系列中，我将讨论差分对的特点，以及针对高速数据传输的设计问题和解决方案。在这一系列的部分中，让我们研究一下差分对的主要要求：A线路和B线路都需要保持相当恒定和相等的特性阻抗，通常称为奇模阻抗，此时两条线路均差分激励。差分信号应该在到达目的端时保持差分信号的属性：几乎相等的振幅和相反的相位。每条线路的插入损耗应该大致相等。每条线路的传播延迟应该大致相等。总之，我们应该寻求相等并且相当恒定的奇模阻抗，从而限度地减少从源端到目的端整条差分对长度上的阻抗波动。