轻工实验室黄山-第三方公司

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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。

使用软件图形用户界面(GUI)的24GHz雷达IC软件支持，在DSP雷达支持功能库中，通过一些额外功能可利用原始数据，并使用为雷达传感器设计的 MATLAB工具（比如2D/3D雷达FFT、CFAR和分类算法）在PC上进行后。FMCW雷达系统基础知识所示为雷达发射时产生的调频连续波(FMCW)雷达波斜坡，以及用于定义雷达传感器设计信息的一组重要雷达公式。.FMCW雷达概念距离分辨率取决于发射载波扫描带宽——发射扫描带宽越高，雷达传感器的距离速度越高。
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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据麦姆斯咨询此前报道，TI大约在一年前发布了其雷达芯片，据称能够“小于5cm的分辨率，探测范围达数百米，速度可达3km/h”。RFCMOS技术的毫米波雷达。集成数字信号器（DSP）扮演重要角色Yole分析师预言，TI将迅速改变雷达技术领域的竞争现状。Yole射频器件和技术部门技术和市场分析师CédricMalaquin表示，其核心在于TI雷达解决方案的集成架构。TI的毫米波传感器件在一颗单芯片上集成了76~81GHz毫米波雷达、MCU（微控制器）以及数字信号器（DSP）。
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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不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压，因而，在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流。在进行耐压测试时，为了保护试验设备和按规定的技术指标测试，也需要确定一个在不破坏被测设备（绝缘材料）的电场强度下允许流经被测设备（绝缘材料）电流值，这个电流通常也称为泄漏电流，但这个要领只是在上述特定场使下使用。请注意区别。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流。它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一，是产品安全性能的主要指标。

(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。

轻工实验室黄山-第三方公司将福禄克多功能校验仪设置为输出模式令在福禄克多功能校验仪机时按住RA A之间转换。为了确认是你所需要的模式，可将HIJ试笔短路显示为0或4mA。此时F787福禄克多功能校验仪正在输出的4mA电流并环路电源隔离器的输入工作电压。用一块福禄克多功能校验仪测试输出端的电流。依照输出表中的指示4mA电流来调整零点。用MINMAX键将电流输出步迸至20mA，并调整满度点(Span),直到隔离器输出端的电流值到20mA。