量具检验宜春-计量单位

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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。

因此我们常常把样品放在高电压、大电流、高湿度、高温、较大气压等条件下进行测试，然后根据样品的失效机理和模型来推算产品在正常条件下的寿命。可靠性是对产品耐久力的测量，我们主要典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线来表示。冷热冲击试验用来测试材料结构或复合材料，在瞬间下经高温、低温的连续环境下所能忍受的程度，适用电工、电子产品、半导体、电子线路板、金属材料等各种材料在温度急剧变化环境下的适应性。在研制阶段可用于发现产品设计和工艺缺陷，在有些情况下也可用于环境应力筛选，剔除产品的早期故障。
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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对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。电荷输出型加速度计不适合用于低频测量由于低频振动的加速度信号都很微小，而高阻抗的小电荷信号非常容易受干扰;当测量对象的体积越大，其测量频率越低，则信号的信噪比的问题更为突出。因此在目前带内置电路加速度传感器日趋普遍的情况下应尽量选用电噪声比较小，低频特性优良的低阻抗电压输出型压电加速度传感器。传感器的低频截止频率与传感器的高频截止频率类同，低频截止频率是指在所规定的传感器频率响应幅值误差(±5%,±10%或±3dB)内传感器所能测量的频率信号。
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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IT64系列不仅是高精度电源，还具有电池模拟功能，根据电池模型电池输出，可以任意设置电池起始状态，加速电池充放电测试。充放电过程中，模拟电池剩余容量（So和等效电池电阻（Res）。另配合IT9上位机软件可以记录电压、电流、容量随时间的数据。IT64系列具有无缝量程切换和宽动态电流范围，一次测量过程即可从纳安级至安培级范围内的测量，电流比高达5:1；快速的动态响应，确保对动态负载供电时快速瞬态响应和无毛工作。

(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。

量具检验宜春-计量单位电磁流量计按其出现故障时间的不同可划分为调试期和运行期出现的故障。以下即为常出现的有关电磁流量计的故障现象。调试期故障一般出现在仪表初次调试期间，一旦仪表后，电磁流量计故障即可排除。引起电磁流量计调试期常见故障有不当、外界环境的干扰、流体特性。流体管道系统和仪表等方面此类故障一般是由传感器位置不当引发，将传感器在容易积聚气体的工业管网高点，液体经流量传感器直接排入大气，形成测量管内出现非满管现象，传感器装在流体自上向下流的垂直管道上，容易形成排空现象。