仪器计量南通-CNAS检测公司

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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。

为什么经验老道的工程师都要在测试前调整一下探头的档位呢？不同档位除了输入阻抗、带宽、上升时间等不同之外，还有个很重要的参数是输入电容，它对于被测信号究竟有多大的影响？探头的输入电容对于高频信号有很大的影响，信号频率越高，影响也就越大，具体有何影响呢？探头负载效应简单来说，探头的负载效应就是在用探头测电路中的其中两点的波形时，在两个测试点中接入了一个负载，而这个负载的大小，会直接影响电路的状态，造成测量结果的不正确性。
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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在太阳能光伏并网的设计当中，逆变器的作用至关重要。逆变器能够将太阳光能转化为直流电能，再经过逆变形成适用于各类设备的单相交流电能。逆变器分类基于目前不同的用途，可将逆变器可分为两种，一种是独立型电源，另一种是并网用电源。而根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。新构架出现的背景而目前市场上用到光伏系统里 多的是集中式逆变器，所谓集中式逆变器，就是将一个太阳能光伏电池串联后，达到一个高压直流，在通过逆变器转换为交流。
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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干扰源、干扰种类及干扰现象传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样，具体情况具体分析，对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的，解决的法是采用模块化的方法，除了基本构件外，针对不同的运行场合，仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前，有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。主要干扰源静电感应静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，因此又称电容性耦合。

(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。

仪器计量南通-CNAS检测公司AQ6375B和AQ6376是研究人员和工程师进行各种特殊测量的利器，具备高精度、高分辨率、高动态范围和高灵敏度的指标。下面，我们来对比一下衍射光栅型光谱仪与干涉仪型光谱仪在测试光谱时存在的具体差异。1更为出色的灵敏度对于弱信号的，衍射光栅型光谱仪会比干涉型光谱仪能力强很多。2更大的动态范围和更小的实际波长分辨率对于类似DFB-LD的器件，由于干涉型光谱仪的动态范围和分辨率比较差，不太适合测试此类产品。