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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。

毋庸置疑，5G将给用户带来全新的体验，它拥有比4G快十倍的传输速率，对天线系统提出了新的要求。在5G通信中，实现高速率的关键是毫米波以及波束成形技术，但传统的天线显然无法满足这一需求。5G通信到底需要什么样的天线？这是工程发人员需要思考的问题。本文新加坡国立大学终身教授、IEEEFellow陈志宁为大家讲解5G通信中的未来天线技术。 介绍陈志宁：双博士，新加坡国立大学终身教授，电子电气工程师学会会士(IEEEFellow)，电子电气工程师学会天线与传播学会杰出演讲人；现担任IEEECouncilonRFID(CRFID)副 和杰出演讲人；已发表了五百余篇科技 ，其中一百多篇IEEETrans，出版了五部英文专著，并拥有几十项天线专利和成功的技术。
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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我们本次要测量麦科信STO1104C示波器的波形捕获率。我们用一根BNC转BNC线将信号发生器输入到被测示波器的通道一口，用另一根BNC转BNC线链接被测示波器的Auxout接口和测量示波器的通道一口。被测示波器设置示波器标称的波形刷新率通常是值，而实际上每种设置和每个水平时基档位下波形捕获率都不一致，我们需要找到波形捕获率的那个设置。首先我们设置信号发生器生成一个2MHz的正弦波输入到被测示波器，然后被测示波器采样方式设置为正常，余晖设置为自动，记录长度设置为自动，调节时基到50ns后，打测量示波器通道一的频率计，读数为80KHz左右，可得被测示波器的波形捕获率在8万次每秒。
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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春晚总是伴随着大家的各种吐糟而收场，但在今年的春晚舞台上出现很多带有新时代特征的东西，比如航拍的无人机，跳“广场舞的机器人大”……机器人怎样上春晚其实是个伪命题，因为机器人终归属于聪明的人类操作着……说到机器人就先说说美国耶鲁大学,他们曾经设计了一台这样的计算机：它自行编制答话，会论证，会“思考”，某种程度上有点像人。靠着心理学和信息论，科学家为自己提出了一个令世人惊异不已的课题：把人的思维方式和行为研究清楚，然后去人工模拟它。

(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。

测试仪表校准商洛-认证机构用2443A峰值功率分析仪的通道1，配接8172L功率探头，使用峰值功率分析仪的触发释抑功能，测量信号发生器产生的脉冲调制序列。具体操作步骤如下：步骤1.将8172L校零、校准后，接到信号发生器输出端；步骤2.设置测量模式为峰值模式，将波形显示在屏幕上；步骤3.设置触发源为内部触发1，触发电平为7dBm，上升沿触发；步骤4.设置通道垂直刻度为5dB/格，垂直中心为dBm，显示方式为对数；步骤5.设置时基为1us/格，得到多个周期脉冲信号的自动测量波形；步骤6.设置触发释抑时间为29us，如下图所示，脉冲序列波形稳定显示。