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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。

当其引用标准出现标准变更尤其是检验方法、环境设施有实际变化的情况下，其产品检验的实际检验能力有可能出现变化。这种变化，可能会导致实验室不能按现行有效标准正常展检验工作。我们把这种变化称之为“隐性的”超范围检验。由于标准变更后需要重新进行能力确认，个别实验室怕麻烦，往往会等到监督评审或复评审时才进行确认，从而导致超能力范围检验。实验室应关注和避免这种情况的发生，在能力未确认前，不得使用新标准展检验。
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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先测试出可控硅的峰值电压，将电线正负极连接至K两极，接地线接至室内主接地上，逐渐升压，测试其漏电流数值。进行漏电测试后，逐渐升压，观测漏电流，当数值超过其额定峰值电压后，可控硅被击穿，但采用此方法可能会破坏其PN结，并且只能测试其是否导通，而不能测试其导通是否良好，故不再采用此法进行测试。摇表测试法用摇表对可控硅进行测量，参照之前使用的漏电检测法。为防止摇表法测试过程中击穿或损坏可控硅，改变摇表操作方法，即要对摇表电压和转速进行控制，两笔端链接K极对其进行测试。
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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当前正在研制和应用的汽车电子点火装置种类较多：从控制点火线圈初级电流的主要电子元件来看，有晶体管点火装置、可控硅点火装置和集成电路点火装置。它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可对传感器送来发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻调节。这样可以节约，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。在环境保护方面取得了明显的效果。电子控制燃油装置现代汽车上，机械式或机电混合式燃油系统已逐步被淘汰，电控燃油装置因其性能优越而到了日益普及。

(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。

仪器外校 -认证公司 的新型传感器之一：单芯片雷达片上系统(system-on-chip，SoC)，其在汽车中的广泛采用大幅提高了销量，从而促进了价格的下降。这些精密的IC器件对汽车商而言至关重要，对其它应用也同样有很大的吸引力。在汽车应用领域，尽管IC器件将继续占据主导地位，设计人员也在探索一系列新用途可以提高安全性和便利性。谁能想到单芯片雷达呢?虽然现在多个商已经设计出多种形式的单芯片雷达。大多 Hz频段的芯片。