轻工实验室云南-检测公司

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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。

目前市场上电机测试系统的电机负载种类繁多，电涡流制动器负载、磁粉制动器负载、磁滞制动器负载、伺服电机负载等。考虑到被测电机的特性及成本，选择一款合适的负载至关重要，那么如何才能选择一款合适的电测试的负载呢？首先我们来了解各类型的负载制动器的特性及工作原理：电涡流制动器电涡流制动器是目前国内先进的模拟加载设备，主要用来模拟各种动力装置的输出性能，由感应盘、电枢和励磁部分等组成。当与转子同轴装配的励磁线圈通直流电时，其产生的磁通经电枢体、涡流环、气隙和转子形成闭合回路。
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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为解决这些挑战，新模块在电压和测量电流时，支持的电缆长度和连接电容都要超过传统SMU。4201-SMU和4211-SMU是为采用长电缆、关矩阵、通过栅极接触卡盘及其他夹具的测试装置专门设计的。这就让研究人员和测试工程师节省了大量的时间和成本，而这些时间和成本本来可以花费在故障排除和重新配置测试设置上。“因为要降低电流来节省能耗，精细测试装置所产生的高负载电容正成为一个日益严重的问题。在测试智能手机或平板电脑采用的大型LCD面板时，就面临着同样的问题。
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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特性：-适配器用于高速USB2.(兼容USB1.1和USB3.)-符合CAN规范2.A/B和FD1.-CANFD比特率用于数据域(64位)从4kbit/s至12Mbit/s-CAN比特率从4kbit/s至1Mbit/s-时间戳分辨率1μs-CAN总线连接经由D-Sub,9-pin(符合CiA12)-CANFD控制器的FPGA实施-NXPTJA144GTCAN收发器-电气隔离5V-CAN端子可通过焊接跳线-总线负载测量包括错误帧和过载帧-诱发错误发生功能用于进入和外出CAN报文-5-V供电CAN连接可通过焊接跳线连接，外部总线转换器。

(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。

轻工实验室云南-检测公司IT64系列双极性电源针对行业测试的需求，IT64系列电源因其独特的电流双极性设计，以及-1Ω可变的输出阻抗，不仅适用于对各类便携式电池进行充、放电测试，还可以模拟电池的充放电特性，协助进行其他各项测试。一台仪器实现多种用途，极大地精简了测试设备，并优化了测试流程。以下重点介绍下我司IT64的Simulator功能在实际使用环境中的应用。IT64双极性电源系列Simulator功能界面图Soc表示电池容量百分比，Voc表示电池路电压，Q表示电池容量，Vt表示电池端电压，Res表示电池内阻，I表示电池充/放电电流。