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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。

大气中的VOCs不仅是生成光化学烟雾污染物的主要前体物，同时也是大气细粒子中有有害有机组分的重要来源，是形成灰霾的主要“元凶”，且一些VOCs本身具有性和性。随着我国大气污染控制的不断深化，VOCs成为继颗粒物、、氮氧化物之后，我国大气污染控制中又一新的关注点。笔者对空气中挥发性有机物的检测方法进行了分析，比较了气相色谱法、液相色谱法、膜技术、化学法和在线检测试验舱等检测方法的差异性。
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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提高关密度和可扩展性对发大型汽车发动机和航天HIL测试系统至关重要。”MikeDewey,directorofmarketingatMarvinTestSolutions：“总体而言，我们看到高密度系统正继续向像MACPanelSCOUT的无电缆界面转移。高密度关切换系统需要高密度的I/O，从电缆接口转移到无电缆接口以确保足够的性能并可靠的接口。客户要求的通道数越来越多，也就要求商寻找更小体积的继电器，以及识别更高密度的I/O连接，这对3U形式的PXI来说是一个特别的挑战。
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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执行实际生产任务的控制器，可以跟踪工厂车间进度，以确保对生产时间的优化。它还可以跟踪物料的消耗。此信息可用于调整库存，以确保在需要时物料充足。通过在生产零件或产品时记录生产数据，这些功能还可用于跟踪产品从头到尾的状态。保存 终产品的状态，数据库的内置日期/时间戳功能，可用于满足质量保证或审核要求。2通讯功能选择自动化控制器时需要考虑的另一个重要特性是通讯能力。应多个以太网和串行通讯端口，以便与人机界面（HMI）、电机驱动器和其它设备轻松集成（）。

(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。

工程类实验室遂宁-报价多少现把这两个问题的和解决过程与读者一同分享。系统概述及问题描述现简略的介绍该系统，其简略框图如下：该系统由两个模块组成，前端模块可插拔，在插入后会传输信号给FPGA，信号经过前端接收，A/D采样后进入FPGA信号，然后FPGA把过的信号通过PCIe接口传送给工控机进行后及显示。工控机也会通过PCIe接口控制FPGA的工作状态。前端的模块是可插拔的。个问题是该机器在测试时，发现在换模块时会偶发的出现工控机与FPGA的通讯异常的现象，该现象出现的频率很低，测试组的同事反馈在测试时经常会有换模块的操作，但该现象基本上几天才出现一次，虽然该现象概率低，但是问题影响甚为重大，必须攻破。