轻工实验室漳州-校准单位

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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。

更坏的情况是查不出确切的原因，使用户误认为是产品质量问题而损坏企业信誉。一般情况下，对此类设备暴露在外面可能与人体接触的端口都要求进行防静电保护，如键盘、电源接口、数据口、I/O口等等。现在比较通用的ESD标准是IEC61-4-2，应用人体静电模式，测试电压的范围为2kV～15kV(空气放电)，峰值电流为2A/ns，整个脉冲持续时间不超过6ns。在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔，但却足以损坏敏感元器件。
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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工业使用的仪器，使用一定时期后，将满足产品老化，老化的试验和环境试验，它可以检测早期文书的一个潜在故障，准备的解决方案和解决方案，尤其是可以发现的常见故障，所以相同的仪器设备早期通过修改电路和方法恢复，有助于提高耐久性和可靠性的工具。老化测试一般的老化测试时对部分仪器仪表进行长时间通电运行，并测量其平均无故障工作时间，分析总结这些仪器仪表的故障特点，找出它们的共性问题加以解决。环境试验环境试验一般根据仪器仪表的工作环境而确定具体的试验内容，并按照 规定的方法进行试验。
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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注意：表1中规定的R?JA仅供比较参考，鉴于板空间和铜排有限，在实际传感器应用中，该值会更高。联合电子设备工程委员会(JEDEC)或评估模块(EVM)计算了数据 /W的R?JA是基于一块3mm*3mm的双层电路板计算出来的。表1：LMZM2361与按照封装类型分类的线性稳压器设计选项如表2所示，线性稳压器功耗为(24V-3.3V)x35mA约等于.93W功率，而LMZM2361功耗仅为.116W。

(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。

轻工实验室漳州-校准单位在始前，我们需要简单准备一下器材，来进行辅助验证：函数信号发生器SDG2122X，用于输出一个固定频率的信号。示波器SDS3000，用于测试被测示波器输出的触发信号的频率。BNC双头线缆若干条。我们测试的是鼎阳科技的SDS1202X示波器，操作步骤如下：设置信号源输出一个10MHZ（频率大小无要求）的正弦波，用BNC线缆将该信号输入到示波器SD1202X的通道CH1。如下.信号源输出10MHZ正弦波至示波器CH1通过示波器面板的Utility按键，选择菜单下输出设置，将示波器的输出设置为触发输出，以保证示波器每捕获一次波形，则对应后面板pass/failTriggerout接口输出一个周期的脉冲信号。