仪器计量马鞍山-校准单位

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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。

称重传感器，实际上是一种将质量信号转变为可测量的号输出的装置，并且被广泛应用于衡器中，确保衡器正常工作，关系到衡器的性、安全性和可靠性。在应用称重传感器时，我们需注意哪些问题呢?注意使用环境。高温、粉尘、潮湿以及腐蚀性较高的环境、电磁场环境等都会对称重传感器造成严重损伤会影响。因此要注意称重传感器使用环境，或者在既定环境下选择相应的称重传感器。防止杂物玷污传感器，以免影响可动部分运动和精度。
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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毫米波雷达应用于室内人员检测与跟踪是近几年新兴的技术，原理是电磁波信号通过雷达天线发射出去，被其发射路径上的物体阻挡而发生反射，再由雷达接收天线接收，通过对接收到的信号一系列，可以确定物体的距离、速度和角度等信息。目前用于室内人员检测与跟踪的传感器除了毫米波雷达以外，还包括超声、被动红外、主动红外（激光雷达、TOF）和光学摄像头等传感器，但是这些传感器容易受外部环境（如光照、温度等）影响，造成虚的出现。
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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在一般中，由于阻抗关系到天线的匹配，也就关系到天线的驻波，所以，通常把驻波调小，阻抗也就基本正确了。但是在专门天线时，为了明确调试的方向，提高调试的速度和精度，需要测试天线的阻抗。阻抗和驻波不同，通常说的驻波是标量参数，它与相位没有什么关系。而阻抗是矢量参数，它与相位有直接的关系。测阻抗其实就是测反射的相位，相位测量的准确度关系到阻抗的准确度。我们通常很难把天线的馈电点直接连接到仪器上，只能把仪器接在馈线的另一端。

(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。

仪器计量马鞍山-校准单位传统的解决方案是加TVS管，但它有比较大的体积和相对高的重量等缺点。那么ADI是怎么解决的呢?Lorry解答到：“我们考虑SurgeStopper，通过反馈和MOSFET控制把瞬间脉冲的干扰电源尖峰部分全部消掉，确保输出电压在我们设定的标准范围之内，车身系统系统会更加安全。再结合可控的电源工艺，车身系统就不会因为意外的干扰造成组件损坏。”：可替代TVS和丝的浪涌器方案。激光雷达、普通雷达、相关测量测控单元是未来自动驾驶非常核心和关键的。