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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。

征能ES31多功能四线接地电阻仪具有4线法接地电阻、土壤电阻率、接地电压测量。USB接口，数据上传功能，报功能，数据存储3组，接地电阻量程：.Ω～3.KΩ，土壤电阻率量程：.ΩM～9999KΩM电压量程：～1V、测试频率：128Hz等。以下是测量铁塔接地电阻值的一个实例。要测量的杆塔打征能ES31多功能四线接地电阻仪仪表箱准备接线按下图接线，红，黄，绿和黑，相距5米。
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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仪器上读到的电压值与导线中的电流值通过传输阻抗换算。传输阻抗定义为：仪器输入阻抗上感应的电压与导线中的电流之比。对于一个具体的探头，可以从厂家的探头说明书中查到它的转移阻抗ZT。导线中的电流等于：I=V/ZT如果公式中的所有物理量都用dB表示，则直接相减。对于机箱的泄漏，要用近场探头进行探测。近场探头可以看成是很小的环形天线。由于它很小，因此灵敏度很低，仅能对近场的辐射源进行探测。这样有利于对辐射源进行。
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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50Hz工频电磁场干扰是硬件发中难以避免的问题，特别是敏感测量电路中，工频电磁场会使测量信号淹没在工频波形里，严重影响测量稳定度，故消除工频电磁场干扰是敏感测量电路设计中不可逃避的挑战。PT100是当前应用 为广泛的测温方案，各位工程师在应用此方案时是否会遇到这样的问题：为什么PT100测温电路会存在周期性小波动？该如何解决？其实出现这样的现象主要可能是存在如下几个原因：50Hz工频电磁场的影响；周围电机或者继电器等关动作造成的群脉冲干扰；传导进去系统的工频共模干扰。

(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。

仪器外校阳江-CNAS认证机构现如今，的交管部门已经对基于红外热成像的交通传感器有所了解，也对利用传感器对路口的行人检测颇感兴趣。基于红外热成像技术的交通传感器热成像传感器即利用道路上行人、非机动车产生的不同温度信号呈现出热图像，从而实现存在检测功能。热成像技术的优势在于不需用借助道路上的任何光源即可正常工作，并且不会因太阳直射而无法成像。因此无论明暗，热成像技术的传感器都可全天候24小时不间断的行人与非机动车检测。当行人或非机动车进入该区域后，与热像传感器连接的智能软件将会触发检测并将信号传输至交通信号控制机。