长度实验室毕节-计量公司

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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。

晶体管的噪声晶体管的噪声主要有热噪声、散粒噪声、闪烁噪声。热噪声是由于载流子不规则的热运动通过BJT内3个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中rbb所产生的噪声是主要的。通常所说的BJT中的电流，只是一个平均值。实际上通过发射结注入到基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而发射极电流或集电极电流都有无规则的波动，会产生散粒噪声。由于半导体材料及工艺水平使得晶体管表面清洁不好而引起的噪声称为闪烁噪声。
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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文章写到这里，我相信大家都理解了为什么频率测量准确对测量的数据结果这么重要了吧。那么接下来我们说说如何保证频率测量的准确。保证频率测量准确的 关键一点就是信号的量程选择，量程选择不合适比如输入信号的幅值小于设定量程的10%，就会因为信号幅值过低而无法触发测频电路导致无测量结果或测量值错误，从而无法准确测量频率，所以选择合适的量程是准确测频的步。其次如果输入信号含有较大的干扰信号，使测频电路误触发导致测量出错，此时为了保证测量信号的完整性，同时保证测试频率准确，可以启设置当中的频率滤波器，以消除干扰信号的频率测量的影响。
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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显示了LTE信号在空中传送(OTA)时的结果。在这种情况下，频宽被设置成40MHz，默认RBW为300kHz。注意很难确定画面中心的辐射。如果有一个窄带(300kHz)干扰源，那么这种设置几乎不可能看得到干扰。LTE信号OTA结果实例。采用1kHzRBW滤波器的实时频谱分析仪提高了查看LTE信号的能力。是使用1kHzRBW滤波器的相同设置。在这种情况下，很明显LTE通道和有效扫描时间仅提高到40ms。

(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。

长度实验室毕节-计量公司在测试环境愈发复杂的今天，很多因素都会对测量结果产生比较大的影响，如何将测试中的干扰降到也是各测试工程师的难题。本文将简单的介绍一些功率分析仪测试时常见的干扰现象及方式。对于现阶段的测试系统来说，除待测信号以外，理论上还会有很多种信号出现在测试系统中。这些信号都会对测量结果产生影响。往往这些信号都属于外界干扰，机械干扰信号、热干扰信号、光干扰信号、化学干扰信号、电磁干扰信号等。在实验室测试时，测试环境比较优异，机械干扰、热干扰、光干扰都会比较小，但是鉴于实验室的设备，电场、电磁都会比较多，电磁干扰还是很有可能发生的。