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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。

由于传统的安防监控系统（可见光）受限于技术层面，在一些特定的环境下很难获得理想效果，如在雾霾天气下、烟雾环境中、完全无光的夜晚、树林草丛中、未起火的隐性火源等。为了克服上述系统的局限性，一种新型的安防监控技术正在被提入反恐日程——红外热成像监控技术。红外热成像技术通过感知物体表面发射出来的红外辐射形成物体表面的温度分布图，再通过图像技术及算法来获得可视化的红外图像。既克服了主动红外夜视需要依靠人工热辐射，并由此产生容易自我暴露的缺点，又克服了被动微光夜视完全依赖于环境自然光和无光不能成像的缺点。
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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ZigBee技术被认为是 有可能像WiF蓝牙一样改变我们现在生活的通信技术之ZigBee是让一些设备特别是传感器接入互联网的技术。在家庭自动化控制和工业遥测遥控领域，对无线数据通信的需求越来越强烈,且这种无线数据传输必需是高可靠的，并能抵抗现场的各种电磁干扰。Zigbee的特点就在于功耗更低，实时在线、同一个网关接入数量巨大并且可以自组网,在物联网的发展中具有广阔的应用空间。Zigbee技术Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到信息的目的。
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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磁翻板液位计作为一种观测直观、简单、维护方便的液位测量仪表，在罐区的测量中得到大量的应用。因为磁翻板液位计可以不通过使用其他手段就能直接地反映槽罐内液位实际状态，这种简单明了，稳定直观的测量优点已经被越来越多的用户认可。在仪表的实际过程中，生产厂家还可以通过增加一些附加技术手段使液位计拓展更多的功能，使其能够运用到实际的生产控制中去。2m以上的大量程磁翻板液位计的测量准确度通常与差压变送器不相上下，因此也越来越受到用户的重视。

(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。

无线电实验室衡阳-校验公司用频率显示杂散信号的光谱示例。三个示例：无杂散去相关的两个组合CW信号；强制杂散去相关的两个组合CW信号；以及强制杂散去相关的两个组合调制信号。测量结果了一个基于收发器的8通道射频测试台，用于评估相控阵应用的收发器产品线。评估波形发生器的测试设置如所示。在该测试中，将相同的数字数据应用于所有波形发生器。通过调整NCO相位实施跨通道校准，以确保射频信号在8路组合器处同相并且相干地组合。