轻工实验室九江-验厂

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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。

另外，作为环境特性，也是随着传感器变化的。传感器的性能测试就是通过各种试验建立传感器的输入量和输出量之间的关系，确定出传感器在不同使用条件下的误差关系。性能测试的基本方法是利用标准设备产生已知的非电量（如标准力、压力、位移、速度、加速度、温度、流量等）作为输入量，输入到待测试的传感器中，通过测试系统，得到传感器的输出量。对传感器的输出量与输入的标准量按照规定的方法进行数据，从而得到一系列性能测试数据，这些数据就作为传感器的技术指标。
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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但是光储系统的双向能量流通及潮流控制比单纯的光伏发电系统复杂许多，对该种产品的测试也需重新构架。艾德克斯电子致力于功率电子产品为核心的测试解决方案，也为光储系统提出了完善的解决方案。以某客户的测试需求为例，其产品太阳能逆控一体机主要功能特点：可接入太阳能电池板及蓄电池的家用并网发电系统；没有蓄电池时，PV可单独带载工作，负载可接入额定功率的一半。采用全数字化电压电流双闭环控制，先进的SPWM技术，输出纯正弦波。
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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“通过使用FLIR的TrafiOne检测器，城市的交通通行能力得到非常大的提升，市民对交通拥堵的投诉数量明显减少。”3.全天候运行FLIRTrafiOne热成像传感器可以根据行人和自行车骑行者的温度特征进行检测。这些检测器不需要任何补光措施就可以正常运行，而且不惧阳光直射。无论光线情况如何，所有热成像行人检测器可以24小时不间断地正常检测行人和骑行者。英国交通部的一项研究表明：在路侧了行人检测设备的信号控制路口，32%的行人过街需求被取消掉了。

(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。

轻工实验室九江-验厂 总线越长、经过的环境越复杂越容易出现通信问题。外部环境中复杂多变的电磁场会间接抬高总线的电势，静电、浪涌、短路等会直接作用到通信线上。以上情况的出现，轻则导致收发器损坏，重则造成主板故障。与总线连接前加入隔离是十分必要的。如何隔离?隔离的方法及原理与I/O隔离相似，不同的是通信隔离需要考虑到隔离器件对通信信号的影响，不当的隔离往往导致通信中断或通信不畅。对收发器来说，隔离可以从两方面入手，通信隔离和供电隔离。