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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。

作为电机行业的“新人”，无刷电机是实至名归的后起之秀，以狂浪之势涌入，工业控制，消费电子和汽车电子等高精度控制行业，“无刷“是不是未来电机行业的发展趋势？本文以案例的形式扒一扒无刷电机那些事。近年来，无刷电机在，工业控制，消费电子和汽车电子等高精度控制行业广泛应用，无刷电机性能的好坏很大程度上取决于电机驱动器，研发阶段，工程师如何借助示波器快速、便捷、真实的对驱动器信号进行分析？本文主要介绍ZDS4Plus数椐挖掘型示波器对电机驱动器的典型测试及案例分析。
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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为欧氏空间遥测的同相位系统实验室演示器建立数字控制系统，用于将遥测臂之间的光学路径差维持在10nm之内，这是确保有效 操作的必要条件。欧氏空间望远镜是为高分辨率光学检测而优化的干涉仪仪器，利用对成孔径技术对地理静态轨道进行检测。为了获得需要的同相位、所需的分辨率，就要使用复杂的计量和控制系统，以便确保光学配置具有必要的稳定性。集成了一个演示器（称为MIT，Michelson干涉仪测试台）用于对欧氏空间望远镜的两个关键系统进行验证，以便达到同相位条件，以及在Michelson干涉仪仪器中达到的稳定边缘图案样式。
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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?位移量同步比较动态测量仪器。如测量线位移和角位移的渐线齿形检査仪、丝杠动态检査仪，以及测量角位移和角位移的齿形单面啮合检査仪、传动链测量仪等。在这类仪器中，测量角位移绝大多数用光栅式传感器，测量线位移也多数用光栅式传感器。?髙精度机床上的线位移和角位移测量。如高精度的光学坐标镗床、长刻线机和圆刻线机等。?数控机床上的位移测量。当前在数控机床的检测系统中，光栅式传感器用得很普遍，如数控车床、数控铣床，以及数控滚齿机等。

(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。

无线电实验室滁州-电话举个例子，将一个离散的热源放置在一个大的金属散热器上，会产生较大的热梯度，因为热量缓慢地通过铝传导到翅片。研发人员计划在散热器内植入热管，达到既减少散热器板厚度和散热片面积，降低对强制对流的依赖从而实现噪音降低，又保证产品长期稳定工作的目的，红外热像仪可以很好的帮助工程师们评估该方案效能。上图解说：热源功率150W；左图：传统铝散热片，长度30.5cm，基底厚度1.5cm，重4.4kg，可以发现热量以热源为中心梯度扩散；右图：植入5根热管后的散热片，长度25.4cm，基底厚度0.7cm，重2.9kg，较传统散热片减材34%，可以发现热管可以等温的将热量带走，散热器温度分布均匀，同时发现导热只需3根热管，有进一步降低成本的可能。