计量器具校准常德-校准机构

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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。

在大型数字波束天线中，人们非常希望通过组合来自分布式波形发生器和接收器的信号这一波束过程改善动态范围。如果关联误差项不相关，则可以在噪声和杂散性能方面使动态范围提升10logN。这里的N是波形发生器或接收器通道的数量。噪声在本质上是一个非常随机的过程，因此非常适合跟踪相关和不相关的噪声源。然而，杂散信号的存在增加了强制杂散去相关的难度。可以强制杂散信号去相关的任何设计方法对相控阵系统架构都是有价值的。
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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就效率测试这一点来说，电机驱动器也是一样的。为了保证电机的效率和电机驱动器效率测试的准确性，必须保证两者是在同一个负载下时对效率进行测量的，也就是说，要保证在同一个时间点下进行采集。这里一般会用到多通道的功率分析仪进行测量，如下图，就是一种非常常用的对变频电机及变频器进行同步测试的方法。在此系统中，变频器(电机驱动器)的三相输入、三相输出、电机的转速扭矩输出都接到同一台设备(功率分析仪)上进行采集，并通过设备内部的效率运算工具实现对电机、电机驱动器及整个系统的效率同步测量。
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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作为一款芯片上的雷达系统，大多数工程师倾向于根据其原始用途按认知对器件进行分类。是将单芯片雷达视为另一种类型的传感器。当寻找一款能够接近检测物体、运动传感，或进行物理测量的器件时，毫米波雷达意外当选。调频连续波的线性调频信号通常用于76~81GHz频段雷达主要用于测量距离、方向(角度)和速度。察用雷达测速，棒球运动场用测速(雷达)来测试棒球速度。芯片中的发射器(Tx)发射一个信号，然后该信号从远程对象反射回来并返回到位于发射端的接收器。

(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。

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