仪器外校娄底-CNAS检测机构

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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。

事实上，物联网的设备可以分为三种。无需性，大数据量（上行），需较宽频段，比如小区监控；2.性强，需执行频繁切换，小数据量，比如车队追踪管理；3.无需性，小数据量，对时延不敏感，比如智能抄表。NB-IoT优势特点NB-IoT就是针对第三种应用场合而设计的，其主要优势十分明显。强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。
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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而在上述这些环节中，智能变电站无疑是 核心的一环。智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，是实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能化一次设备主要包括智能变压器、智能高压关设备、电子式互感器等。：智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。在实现一次设备实现通讯的基础上，网络化二次设备分层构建还需要一个具有广泛适用性、功能强大通讯协议，使各种设备能通过协议实现互操作，才能让变电站的智能化变为可能。
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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上升和下降时间决定脉冲行为，因此也决定着雕刻速度。混合气体中的氮会降低脉冲频率至1kHz左右。这对于过去的很多应用已经足够，但对于未来的需求来说是不够的。典型的激光功率和时间关系图显示出±5~1%的偏差值。这不适合控制3D雕刻材料。被测试的各种激光器的激光指向稳定性出奇的好，这对于声光调制器的使用（对入射角非常敏感）将起着直接的影响。在接近声光调制器的功率极 ，锗晶体对 的激光场模式非常敏感。

(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。

仪器外校娄底-CNAS检测机构由于采样电阻本身阻值非常小，如果直接读电源端的电压值会有导线引起的线损值导致误差，所以一般是需要用高精度DVM表再去量测采样电阻两端的电压值。IT64高精度双极性直流电源，在供电输出的同时也具有DVM的量测功能，可以如下图所示连接测试，完成采样电阻标定。用户选择一台IT6411S达成了高性价比的源表功能。图：I 列直流电源了丰富的电能基础测量功能，内置了高精度的DVM数字电压表用来量测外部电压，显示分辨率高达1mV。