计量器具外校铜陵-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。

此外，传统的电梯检测技术只能检测出已出现的故障，难以诊断潜在的故障或预判电梯故障。随着电梯功能多样化、印制电路板密集化等方向发展，传统的电气检测技术已经很难满足于日益复杂的电梯电气故障检测，因此研究快速有效的故障诊断方法已经成为电梯电气故障诊断的迫切需求。红外热成像检测技术已在电力、核电等工程领域方面得到成功应用，推广至特种设备领域如电梯电气控制系统的故障检测也将是其重要用途之一。与传统电梯检测方法相比，基于红外热像检测技术的电梯电气系统故障诊断突出优势有：非接触式检测。
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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线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏度高、响应特性较好，但线性差、适应温度较低。其中，通用型的测温范围为-5℃～3℃，精度为1.5%，响应时间为1ms;高温型为6℃～1℃，精度为5%，响应时间为1ms;线绕电阻式温度传感器的精度高，但响应特性差;热偶电阻式温度传感器的精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端一起使用。
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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步阶功能（Step）输出主要特点是设定简单，输出电压、频率规律变化的波形。实际使用时仅设置初始电压与频率、步进电压幅值、步进频率等即可实现目标波形输出，如下图，初始10VAC/50Hz，步进10VAC/50Hz的输出波形。步阶功能（Step）典型应用是测试电子产品的工作电压和频率范围。步阶功能（Step）上位机软件界面线路功能线路功能可模拟电压突变（如跌落/突升等），其特点是输出波形只有一部分突变。

(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。

计量器具外校铜陵-校准机构由于现场总线过长，导致总线上挂载电容增加，从而导致线路阻抗增加。在边沿时间测试需要考虑电阻与电容匹配。模拟测试线路短，需要人为添加电容来模拟现场存在实际情况。在上表中典型值是根据现场电容、电阻得出的常用值。CAN边沿时间测试步骤示波器测试CAN波形用示波器采集CAN总线波形，设置幅值光标为20%~80%，记录上升沿的时间、下降沿时间;记录多次数据，确认每次求得上升沿、下降沿时间都在标准范围内。CAN测试问题只使用示波器测量CAN边沿时间，需要人为操作记录多次时间。