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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。

将粗糙度影响程度降到，这样我们才能获得准确的测量值。挤压层的影响及解决法挤压层即经车床精车出来的试件表面上的一层薄薄的硬层。试件在被精车时，车同时对试件表面有一个挤压（滚压）作用，使精车面表层的金属晶粒变形细化，较试件深层的金属晶粒更细密，从而产生了一层薄薄的硬层。硬层厚度一般在0.3毫米左右。这一硬层致使硬度测量值偏高于真空值，对用台式硬度计和微电脑超声硬度计测量硬度的准确性有不同程度的影响。
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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严防死守数据关每天检查那么多电池，测试数据一旦丢失，对于工作人员来说简直是噩耗。不过，有了福禄克，这些问题完全不用担心，通过无线功能可以发送和查看电池分析仪中的测试结果，对历史检测数据一目了然。这几款产品已经用在了某路地铁的实际检修中：在检测中，工程师对在同一个电池柜中的15节电池进行了测量，准确，省时省力。并且，地铁的运维人员对BT521的档案测试以及管理软件也非常认可。可以实现复杂的数据管理，并能对历史检测数据一目了然，便于长期跟踪。
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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如果要对一个信号进行数小时甚至数天的自动监控，自动发现条件异常后立刻进行波形存储与对应，可以通过设置GO-NOGO的判断条件，由ZDL6示波 自动对信号进行合法判断和。GO-NOGO波形范围判断在菜单中选择GO-NOGO功能，选择为波形模式，在区域功能一个通道，通过波形范围的偏移，得到一个合法的判断区域， 多允许保存6个自定义区域。区域一旦生成，后续可以反复使用和调整。区域生成后，可以在判断功能内，波形和区域的对应关系和动作，一旦在采集期间满足设定条件，将执行对应动作，可将当前波形进行存储，并通过蜂鸣、邮件等方式通知工程师。

(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。

轻工实验室安顺-认证中心ZLG推出一款双通道热电阻隔离测温模块TPS02R，转为敏感电路而设计，充分考虑50Hz工频干扰，如，我司采用多种方案工频干扰，使得TPS02R模块分辨率可达0.01℃，且可以长时间稳定运行。TPS02R系统方案如上图系统方案所示，针对50Hz工频干扰，在“基准缓冲电路”中，采用硬件滤波电路，降低50Hz工频对ADC芯片基准电压的影响。如，本质上是一个电压跟随缓冲电路结合低通滤波器，R1C1针对50Hz滤波，R2R3C2C3针对50Hz高次谐波的过滤。