仪器计量龙岩-计量单位

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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。

参考帧和所选帧之间的时间差（Delta）显示在显示器右侧的结果面板中。Fastframe分段存储方法的优点包括：高Fastframe波形捕获率增加捕获偶发事件的概率使用高采样率保证了波形细节使捕捉脉冲的死区时间，确保有效利用记录长度存储帧可以快速和直观地进行比较，以确定是否在叠加显示中出现异常5系列MSO分段存储显示，显示平均总结帧信息Fastframe分段存储支持标准的样本采集模式、峰值检测和高分辨率模式。
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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反射系数法是通过测量漏兰姆波的频散曲线来确定材料的性质,但测量难度较大。傅里叶变换只能线性非平稳的信号。小波变换法虽然在理论上能非线性非平稳信号,但是同傅里叶变换、短时傅里叶变换法一样,都受Heisenberg测不准原理制约,即时间窗口与频率窗口的乘积为一个常数,这就意味着如果要提高时间精度就得牺牲频率精度,反之亦然。当兰姆波中不同模态的频率比较接近时,不适用小波变换信号。动态光法能从Lamb波的应力分布观察到传播和频散,但是在实际检测中对硬件要求较高。
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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功率调节器的功率变换效率测试、马达的效率测试、电抗器的损失测试等，在电力电子领域的各个方面都被要求要有高精度的功率（电流和电压）测试。本文，着重围绕电流测试技术，将介绍电流传感器和功率分析仪的发技术。关于电流的测试方式功率分析仪的电流测试，一般通过直接测量方式(Fig.1)和电流传感器方式的(Fig.1)其中一种来进行。下面,将介绍一下各自的特征。Fig.1直接测量方式和电流传感器方式1.1直接测量方式直接测量方式,是把测试对象的测试线直接连接到功率分析仪的电流端子进行测试的方式。

(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。

仪器计量龙岩-计量单位传感器输出100kHz±50kHz脉冲对应0±5Nm扭矩。调试中发现，驱动器上电但未启输出，电机转轴处于自由静止状态，测量到一个较大的值。用示波器测量传感器输出，发现100kHz脉冲上每个几个周期出现一些尖峰振荡，经过比较器后多了些脉冲，导致测频结果高于100kHz。那么干扰信号从何而来？首先怀疑是驱动器，驱动器断电干扰消失。把传感器电缆从传感器处拔出，100kHz和干扰都没有了。证明干扰由驱动器产生，通过驱动器输出线、电机、扭矩传感器及连线耦合到PA。