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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。

但使用较高分辨率(16位或16位以上)的系统时，传递函数的响应和理想的响应之间将存在较大的偏差。这是因为由A/D转换器及驱动器电路产生的噪声可降低该转换器的分辨率。此外，如果一种直流(DC)电压被施加到理想A/D转换器的输入端并进行了多次转换，那么数字输出应始终是同一个代码。但在现实中，输出代码却成了多个代码，在多个位置上分布(见下图的红点群集)，具体取决于系统总噪声，其它因素还包括电压参考和驱动器电路。
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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EMI测试技术目前诊断差模共模干扰的三种方法：射频电流探头、差模网络、噪声分离网络。用射频电流探头是测量差模共模干扰 简单的方法，但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模网络结构比较简单，测量结果可直接与标准限值比较，但只能测量共模干扰。噪声分离网络是的方法，但其关键部件变压器的要求很高。目前干扰的几种措施形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而，电磁干扰也应该从这三方面着手。
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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噪声噪声是关电源自身产生一种高频脉冲串，由发生在关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，噪声的频率比关频率高的多，噪声电压的大小很大程度上与关电源的拓扑、变压器的绕制、电路中的寄生参数、测试时外部的电磁环境以及PCB的布线设计有关。基于此，纹波和噪声的区分就很好理解了。下面始讨论测量。不同示波器测试结果相差的原因如果不同示波器之间的差别很大，一般是如下几个原因：未使用20M带宽限制不同的带宽引入的噪声值不同，噪声值会直接影响Pk-Pk值测量。

(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。

工程类实验室河源-认证单位智能网联汽车的概念以及应该重点研究的关键技术。智能汽车是在一般汽车上增加雷达、摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地， 终实现替代人来驾驶决策及操作的目的。智能汽车的初级阶段是具有先进驾驶助系统(ADAS)的汽车，智能汽车与网络相连便成为智能网联汽车。