工程类实验室成都-检验报告

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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。

目前的汽车越来越网络化，智能化，不断革新的ADAS技术，高品质的车载影音系统，结合大数据、云计算的自动驾驶技术，这些新技术的应用推动了对车载网络容量需求的爆发式增长，远远超过了传统汽车总线CAN\LIN的能力，需要新的汽车网络总线，在这个背景下，汽车以太网获得了飞速的发展。图1汽车以太网丰富的功能“汽车以太网”指用于车载电气系统的任何基于以太网的网络方案，它还可作为BroadR-Reach（或OPENAllianceBroadR-Reach）和100base-T1（IEEE802.3bw-2015）的统称，在任何一种情况下，汽车以太网都经过专门的，可实现车载网络的更快数据通信。
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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由于起始采样的位置是有规律的，因此多次采样的波形进行叠加后看上去还是一个稳定的波形。如所示：稳定触发的波形采样示波器的触发功能，一方面可以使波形稳定，波形不再左右摇晃；一方面可以缩短用户调试的时间，只有满足触发条件的信号才会被捕获、显示。动态调节示波器的触发电平，可以观察波形稳定触发的位置的动态变化，如下动态图所示。触发滤波在常用的设置中，一般设定了触发类型、触发电压，波形就能稳定显示了。但对于噪声比较大的信号，会出现触发不稳定、上下边沿都能触发的情况。
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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相较于传统的人工检测模式存在数据间断、人为误差大、难以时间发出预等弊端，北斗高精度实时监测预能7×24小时不间断自动实时监测，且度可以达到毫米级别，对监测结果实现智能动态预。记者了解到，此次18幢试点电子监测设备的危旧房主要涉及新嘉、新兴、建设、大桥、新丰五个镇（街道），目前已全部完毕并投入使用。近日，记者跟随肖澎来到越秀北路附近一幢试点监测的危旧房。由于历史原因，该幢房屋存在沉降情况，且外立面有多处剪切型裂缝。

(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。

工程类实验室成都-检验报告HilbertGHuang变换(HHT)是一种近几年发展起来的一种自适应信号方法,不受Heisenberg测不准原理制约,可以在时间和频率上同时达到很高的精度,非常适用于分析突变信号。笔者以薄壁铝板为研究对象,利用双重时间尺度的方法,即采用二维傅里叶变换法整体传播时间尺度,HilbertGHuang变换从单一信号时间尺度,将二者相结合对在铝板中不同位置采集到的Lamb波信号作数据与分析,与半解析有限元法得到兰姆波的频散曲线相对照,进而识别与分析铝板中兰姆波模态,获得较高的时间分辨率。