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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。

关于振动波形部分，因为车辆行驶过程中道路路面不平整，振动随机发生，因此随机波更能真实得反映路况，当然一些车厂会采用标准正弦波的振动波形实验。回到温度-振动试验的模拟加载脉冲电流部分，标准中给出规范：100mA/10ms---0A/190ms，一个周期为200ms。因为电流较小，且 短位置脉冲时间为10ms，因此普通的直流电源无法实现这样快速 的测试。艾德克斯IT6400系列电源在正负极短路状态下，可按照标准参数编辑：100mA/10ms---0A/190ms，轻松模拟振动测试，并可循环试验，测试波形如下。
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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现代射频仪器具有远远超过其前代产品的令人印象深刻的测量能力和精度。然而，如果不能高品质的信号，这些仪器就不能充分发挥其潜能。完备的测量方法和注意事项可以保证您能够充分获取在射频仪器上投资的收益。获得可靠的射频测量射频测量通常在理论上很简单，但付诸实施的时候却困难重重。您能够很容易地从当代射频仪器所的广泛测量手段中获得核心的射频测量结果，功率，频率和噪声。获得结果与获得正确结果则有着天壤之别。
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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无源探头非常适合带宽在50MHz以下的测量应用。这是因为无源探头的输入电容在9或10皮法(pF)范围内。这样可以加载受测试器件。这些负载效应随着频率提高而增加。为了避免这种负载效应，有源探头在无源探头的补偿衰减器和示波器输入之间插入了一个放大器。该放大器对连接电缆进行缓冲，让电缆能够端接到标称值为50Ω的特征阻抗。这样可将探头与电缆的容性负载和示波器的输入电路隔离。该放大器旨在程度减小输入电容，标称值为4pF。

(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。

仪器计量焦作-CNAS认证机构曾经的一代枭雄 早的模拟示波器出现于20世纪初期，大概只有几MHz的带宽。也就是我们早些年见到的那种CRT显示屏的示波器。原理比较简单，在高中物理中已经有讲过：模拟示波器内部会产生周期性的锯齿波信号来控制银光平电子的水平偏转，被测的电压经过放大后控制荧光屏电子的垂直偏转。这样一来，光斑或者亮线就清楚的显示在荧光屏上了，就是波形嘛。一度被推上神坛在数字示波器刚刚推出的时候，很多工程师对其是不信任的，他们觉得模拟示波器才是实时示波器，而数字示波器不是实时的。