测试设备校正眉山-CNAS检测机构

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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。

主要从直角走线，差分走线，蛇形线等三个方面来阐述。1.直角走线直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况，也几乎成为衡量布线好坏的标准之一，那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢？从原理上说，直角走线会使传输线的线宽发生变化，造成阻抗的不连续。其实不光是直角走线，顿角，锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面：一是拐角可以等效为传输线上的容性负载，减缓上升时间；二是阻抗不连续会造成信号的反射；三是直角 产生的EMI。
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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此项接法的目的是让电子负载sense端采样的电压是电池两端的电压，从而使电子负载面板显示的电压为真实的电池两端的电压，因此“辅助电源”的辅助电压可以忽略不计。注意事项由于“辅助电源”自身的电流噪声会叠加到测试产品上，所以我们需要尽量选择低噪声的“辅助电源”。电子负载必须选择额定功率大于测试产品的功率和“辅助电源”的功率之和。：测试产品的功率为100W，我们选择电子负载的额定功率为100W是不够的，设“辅助电源”的功率是50W，我们选择电子负载时额定功率需要选择为150W以上。
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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汽车在生产过程中要喷3道漆，并进行3次烘干。道：电泳烘房，烘烤汽车底漆；第二道：中涂烘房，烘干中层漆；第三道：面漆烘房，烤漆表面漆，包含闪干房，作用是边喷漆边烤漆。烟气分析仪：烘房里的气体是空气经过燃烧器加热到18-19℃，燃烧器的为天然气，烘干完的气体再焚烧然后排放。一般一个汽车厂至少有3-4个燃烧器，多的有5-6个燃烧器在工作。涉及到燃烧和排放，此处就需要德图烟气分析仪，需要测量的参数为：O2(含量在3-3.5vol.%)CO、NOX测量值参照当地环保的法律法规红外热像仪：烘房中的加热箱、隧道房、风管等地方需要用热像仪检测接缝、转角、门缝、法兰等处检测是否有热泄漏。

(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。

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