工程类实验室安徽-审厂

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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。

所述恒压供水系统包括水箱、水泵和稳压罐，所述水泵的个数为2，所述水箱通过手动球阀分别连接至所述两个水泵，所述两水泵分别连接两个止回阀后与所述稳压罐相连。所述两水泵的型号具体根据所需要测量的流量而定。本发明的有益效果在于：1）在超声波水表检定标准装置中采用文丘里喷嘴和电磁阀组成的多档位定点流量调节装置替代传统的手动或自动阀门来定量控制检定标准装置和超声波水表中的流量大小。所述文丘里喷嘴的不同口径对应于不同的流量，在压力稳定的情况下能够起到固定流量作用，而电磁阀可以控制水流通断。
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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汽车厂商往往采用的消费电子系统来体现与其他厂商汽车的差异化，该系统必须在各种苛刻的条件下都能正常工作。动力系统、安全系统和其它汽车控制系统也都有同样的要求，一旦出现故障，这些系统会导致更加严重的后果。汽车电子系统对于商的芯片和印制电路板的电磁辐射特别敏感。SAE(原汽车工程师协会)已经定义测试规范并建立满足电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)的需求，并对其进行了不断的完善。采用极近场EM扫描技术，商的设计团队可以通过一个桌面系统来计量并立即显示辐射的空间和频谱特性，避免以后在更高费用的模块、系统或整车级测试中出现问题。
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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我们的讨论以1GHz示波器为例。这里的分析结论完全适用于其它带宽。高斯响应示波器的特性1GHz示波器的典型高斯频响如所示。高斯频率响应的优点是不管输入信号(被测信号)有多快，它都能给出没有过冲的较好脉冲响应(即示波器屏幕上显示的信号没有过冲)。在高斯频响示波器中，示波器的上升时间与示波器带宽间有熟知的常用公式:上升时间=0.35/带宽(高斯系统)高斯系统的另一常用特性是它的系统带宽为各子系统带宽的RMS值，可使用下面熟悉的关系式计算:系统带宽=1/(1/BW2探头2+1/BW2示波器2)0.5(高斯系统)通常情况下，即使示波器探头带宽比示波器带宽更高，由上述公式计算出来的系统带宽也不会变得很差。

(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。

工程类实验室安徽-审厂 可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光红外线是这些电磁波的一部分，它和可见光、紫外线、X射线、γ射线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波 μm的电磁辐射，我们称为红外线辐射。任何温度高于零度(-273.15°C)的物体都在不停地发射红外辐射(热辐射)。人眼看不见，且不同温度对外辐射的波长不一样。对于人体而言,体内温度相对是恒定的(具体内容:肛门温度:36.6°C~38°C;口腔温度:35.5°C~37.5°C;腋下温度:34.7*C~37.3°C;耳蜗温度:35.8°C~38°C;额头温度:35.8°C~37.8°C)。