测试设备校验成都-外校单位

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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。

BMS应具备的三要素那么要如何保证BMS正常工作呢？让我们从BMS在汽车内部的工作环境着手吧。首先，应避免BMS模块之间的相互干扰，电源输入前端使用隔离DC-DC电源。一台车里有很多BMS模块，每个模块都集中从蓄电池里取电，具体电动汽车内部框图如所示。为保证每个模块供电不会相互串扰，同时保证BMS单个模块的独立性，因此需要在BMS的电源输入前端使用隔离DC-DC电源，并且输入电压范围应较宽。
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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示波器一般具有三个典型的部分，探头头部、探头电缆和探头补偿设备。其中探头头部的作用是与测试点直接接触，从而与被测系统产生电气连接， 终获取到需要测量的信号。探头电缆的作用则是使示波器和探头头部彼此不互相干涉，可以到在不示波器的前提下，随意探头头部，使之可以方便的与测试点接触。 的探头补偿设备，主要是为了尽量消除探头电缆带来的负面影响，从一定程度上保持探头的测量准确性。
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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但这里有个问题，就是扭矩-转速曲线所反映的，是电机在恒转速下的扭矩输出能力，并不能反映伺服电机的过载能力。而往往伺服电机的运行，连续运行时输出的力并不大，只是启动和制动时的大，如果依据扭矩-转速曲线来电机选型，将会严重放大选型电机的功率。要测伺服电机的瞬时过载扭矩，还是需要测量电机的动态扭矩曲线。特别对于伺服驱动器设计来说，还必须同时测量电机的输入动态电流曲线，且电流曲线和扭矩曲线必须同步，才能准确捕捉到伺服电机的过载能力特性。

(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。

测试设备校验成都-外校单位每个示波器探头都有其输入阻抗，这个阻抗是特性阻抗，不仅仅是电阻，还包含了电容和电感等。由于探头引入的额外负载，所以探头接入被测电路后，会从信号中汲取能量，实际上就会影响被测电路， 恶劣的后果就是电路本来是正常工作的，引入示波器探头后却不正常了，此时容易得出与事实相反的结论。因此我们在进行分析测量时必须考虑到探头的负载特性及测试电路的阻抗匹配。探头在×1档位时，信号直接进入示波器，这类探头在测试点处将其自身的电容（包括电缆的电容）与示波器的输入阻抗连在了一起，这就是探头的负载效应。