仪器计量重庆-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。

按照存储芯片MicroSD卡供电要求的范围：2.7V-3.6V；不允许超出此范围，否则，芯片在不稳定的电压下工作会有比较大的风险，甚至会对卡片的正常工作带来影响。首先需要考虑的是示波器的设置，究竟是否需要进行20MHZ的带宽限制？详细的使用环境如下图所示：如何去测试“高频关电源”噪声IPAD刚引出来的那个端口可以当电源的源端，而通过后端的外围模块后在末端进行测试的时候，电源通过了一段PCB走线，包括一些芯片回路，应该存在高频的噪声，如果采用20MHZ的带宽限制，实际上是将原本属于模块的噪声给滤掉了，为此，我们进行了对比测试进行验证：步，我先验证IPAD的供电端在工作时的输出，如下图：通过直接验证IPAD的输出口的电压,保证源端的供电是正常的；通过测试，我们发现在源端测量的电压值在3.4V（500MHZ带宽测量）左右，峰峰值29mV，是非常稳定的供电；可以排除源端供电的问题，接下来，我们直接在通过整个模块后在MicroSD卡的供电脚SDVCC对电压进行测量，如下图：当我们在图片上的点进行测试的时候，发现在高频关电源上有相当大的噪声，使得电压超出了规范要求的范围，值达到了3.814V，峰峰值达8mV；但当我们将示波器设置为20MHZ带宽的时候，高频关电源变的非常好，完全在供电要求的范围内；正如在本文头描述的，在本次高频关电源测试过程中，已经不是高频关电源纹波测量，而应该是噪声。
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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当今的制冷设备使用可转化成气体的冷却剂。尽管这种类型的冷却剂是有效制冷过程的基础，但可能会对环境造成危害。那么，如果我们可以使用固体材料而不是液体材料作为经济、环保的方式来对食品、饮料、甚至电子设备进行制冷呢？这正是卢森堡科学技术研究所（LIST）正在研究的课题。该研究所的研究人员利用FLIR红外热像仪深入研究这一课题。LIST的研究人员测量电热效应，并希望更好地了解其制冷应用的可用性。卢森堡科学技术研究所（LIST）是一家研究和技术机构，位于Esch-Belval镇的卢森堡新研究与创新园区的中心位置。
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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在测量一些CATV系统指标中，常常要用到频谱仪，为了使测量结果准确，在频谱仪的使用上常涉及到一个分辨带宽设置的问题。要弄清这个问题，得要知道一些频谱仪的基本原理。是频谱仪的基本原理框图。图中的中频频率（输入信号通过与本振信号的和频或差频产生），本振受斜波发生器的控制，在斜波发生器的控制下，本振频率将从低到高的线性变化。这样在显示时，斜波发生器产生的斜波电压加到显示器的X轴上，检波器输出经低通滤波器后接到Y轴上，当斜波发生器对本振频率进行扫描时显示器上将自动绘出输入信号的频谱。

(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。

仪器计量重庆-计量单位日常生活中，火灾这样的意外灾害时有发生，而且这种灾害多半是由不明显的隐火引发的，如果我们能即使发现这些隐火，准确的判断火灾的地点，通过烟雾发现着火点，这样我们就能到早预防早扑灭，减少很多不必要的损失。车载由于雾霾天气能见度低而导致的交通事故，在日常生活中屡见不鲜。红外热像仪能作为驾驶辅助系统，能为驾驶员在低能见度或者黑暗中清楚观察车辆前方的信息，也可以看到汽车前照灯照射不到的区域、强光阴影中的行人、车辆，大幅度降低夜间、烟雾和雾霾等天气下驾驶的危险性。