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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。

很多人似懂非懂，却无从下手。如何使用示波器设置或数据的存储功能，对所测的数据进行二次分析存储，由此上演了犹抱琵琶半遮面的经典桥段。接下来让我们来揭它神秘的面纱，让你从此保存文件不再是难题。示波器的存储字面上理解也就是将所需的波形信息以不同的格式存储下来便于我们更深入的分析，存储有以下几个方面的内容：存储的类型：有设置文件、二进制数据、CSV数据、图像格式(BMP图像、JPG图像、PNG图像、灰度图像);存储方式：PrintScreen(一键存储)、Save/Recall(存储)、PC联机截图、以及ScopeReportTM;存储路径：本地闪存和外部存储器(将U盘接入示波器USB口即可)。
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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一直以来，设计中的电磁干扰（EMI）问题十分令人头疼，尤其是在汽车领域。为了尽可能的减小电磁干扰，设计人员通常会在设计原理图和绘制布局时，通过降低高di/dt的环路面积以及关转换速率来减小噪声源。有时无论布局和原理图的设计多么谨慎，仍然无法将传导EMI降低到所需的水平。这是因为噪声不仅取决于电路寄生参数，还与电流强度有关。另外，关打和关闭的动作会产生不连续的电流，这些不连续电流会在输入电容上产生电压纹波，从而增加EMI。
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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接触式的测试方法中测温元件直接与被测介质接触，直接测得被测物体的温度，因而简单、可靠、测量精度高。经常用到的如所示：.功能单一的 测温仪产品的温升试验也是安规要求的一个重要部分，那么我们在设计一款产品时，如何实现经济而且便捷的测量呢?关电源中MOSFET和二极管会产生关损耗以及传导损耗、电感损耗包括线圈损耗和磁芯损耗、电容等造成的损耗，这些损耗 终都以热的形式展现出来，而过热又会降低元器件性能导致损耗加剧，所以了解无用功率损失在哪里很重要。

(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。

仪器校正莆田-认证单位“萨德”系统(THAAD)是美国研制的机动式 道防御系统，主要是针对高空进行拦截，采用 、红外、雷达三位一体的综合预方式。能与TMNMD系统相连接，而且射程远，防护区域大。该系统由拦截、车载式发射架、地面雷达，以及战斗管理与指挥、控制、通信、情报系统等组成。“萨德”系统(THAAD)有两套核心组件，其一是拦截，长6.17米，径.37米，起飞重量9公斤，速度可达25米/秒，由助推器、动能(KKV)及整流罩组成。