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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。

由于LEM传感器大多数是电流型的传感器，在使用大量程时，会给配套使用的仪器出了一些难题——当电流比较小时无法准确测量。以致远电子PA333H高精度数字功率计和量程为1000A的IT1000-S举例，传感器的变比是1:1000，也就是经过传感器后的电流都被缩小1000倍。PA333H电流端子的量程为1A，能准确测量的电流为量程的1%，也就是10mA。当使用IT1000-S后，我们进行反推，电流放大1000倍，也就是此时使用传感器后，PA333H能测量的电流是10A，当电流小于10A后，就无法完成测量了。
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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利用I1和V34，使所测得的R几乎近似于Rb本身，由此可测定被测电阻的微小阻值，精度可达到mΩ级。所以对于蓄电池内这种毫欧级别的阻值，一定要使用四线制测试法保证准确性。BT5系列的表笔为什么像两线制呢？因为它只有两根表笔，而四线制测试要求在被测电阻两端一共有四个接触点，看起来并不符合要求。但实际上，BT5系列的表笔在表针的部分采用了同轴表针的设计，巧妙地将检测线的接触点设计在内圈，激励线设计在外圈，不仅节省了空间，使测试更加容易，更重要的是 还原了四线制测试法，内阻测试的分辨率可达到.1mΩ。
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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万用表测量法是指用万用表测量电路中电压、电流、电阻器的量值，从而判断故障的方法。所以，万用表测量法又分为电阻测量法、电压测量法和电流测量法。它是检修电子产品时使用 多的一种方法。另外，检测电子元器件的好坏，往往也是使用万用表来测量的。电阻测量法电阻测量法是利用万用表欧姆挡，通过检查被测电器电路与地之间的直流值及有关器件的阻值是否正常，来分析故障所在的方法。电阻测量法有“在线”和“脱焊”两种测量方法。

(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。

量具校验抚州-电话控制被测能发出各种预期的报文。步骤2：打CANScope的报文界面和“总线负载率”界面，发送ID填入111H，DLC为0，发送次数为无限。分别调整重复次数， 0%。使用ID筛选的方式，对应观察被测DUT的应用数据是否间隔时间是否正常。为筛选出被测DUT发出的181H的ID，通过增量时间的方式观察是否有异常。步骤3：打CANScope的报文界面和“总线负载率”界面，发送ID填入7FFH，DLC为8，发送次数为无限。