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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。

本文讨论各种集成PGIA及其优势。文中还会讨论相关限制，以及为满足特定要求而构建分立PGIA时应遵循的指导原则。数据采集系统(DAQ)在许多行业应用广泛，研究、分析、设计验证、和测试等。这些系统与各种传感器接口，从而给前端设计带来挑战。必须考虑不同传感器的灵敏度，，系统可能需要连接输出为10mV和灵敏度为微伏以下的负载传感器，同时还要连接针对10V输出而预调理的传感器。只有一个增益时，系统需要具有非常高的分辨率来检测两个输入。
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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电池充放电过程中，电池容量越大，对应电池路电压越高，电池内阻越低；反之，当容量下降，电池路电压随之下降，内阻随之上升。电池容量、路电压与电池内阻之间 V,±1A,15W）的simulator功能，主要适用于模拟电池的电压和容量，用IT6431来代替实体的电池，一个电压信号，同时也需要可以驱动手机机。这样手机检测到了电压用适配器才能给手机充电。
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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在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。一台BELTRO-VERT2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。分析与维修：首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。

(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。

工程类实验室广州-电话2438系列微波功率计 3系列峰值功率探头，测量小信号时，需要进行额外的设置，才能保证功率测量准确。71710系列连续波探头测量小功率信号在用2438系列微波功率计接71710系列连续波功率探头进行小信号（小于-60dBm）测量时，此时的信号受环境温度，被测仪器的干扰等比较敏感，波动比较大，如果不进行合理的操作和设置，会导致测量结果不准确、不稳定。在用71710系列探头进行连续波小功率信号（小于-60dBm）测量时，必须进行以下操作：1）仪器机后预热至少15分钟，保证微波功率计主机和功率探头温度稳定；2）手动设定平均次数为1000，以保证信号测量稳定；3）关闭步进检测功能，以保证信号尽快稳定下来；4）将探头接到被测设备，关闭被测设备输出，对探头进行校零操作；5）校零后观测屏幕中显示功率，当显示噪声在-75dBm以下时，打被测设备功率输出，等待约20秒钟，读取显示功率值。