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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。

比如常见的PCIE，其单端阻抗就是要求是50Ω。这就是这个50Ω的由来，也是因为如此，示波器上才会有个50Ω阻抗档位。其作用就是用来匹配50Ω系统中的传输线。示波器的负载效应有朋友可能会有疑惑，按上面的论述，岂不是50Ω的匹配比1MΩ的匹配要好，那还要1MΩ阻抗干什么呢？这就涉及到了示波器的负载效应问题了。相信大家都有这种经历，调试一个有问题的电路，想看看波形，结果接上探头电路就正常了，拿探头电路就又出问题。
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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汽车燃油消耗量的测量是评价汽车燃油经济性的主要指标。 机燃油供给系统由过去的化油器式、机械喷油（K）、机电喷油（KE）发展到电子控制式（JET），具有很大的不同。柴油机的燃油供给系统也进行了，发生了很大的变化。我们应根据发动机燃油供给系统的特点，选择相应的测量仪器，正确连接和使用，才能准确的测量汽车的燃油消耗量。发动机电控燃油供给系统的特点化油器式发动机燃油供给系统是由油箱、燃油泵、滤清器、化油器、油管等部分组成。
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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地线也是有阻抗的，电流流过地线时，会产生电压，此为噪声电压，而噪声电压则是影响系统稳定的干扰源之一，不可取。所以，要降低地线噪声的前提是降低地线的阻抗。众所周知，地线是电流返回源的通路。随着大规模集成电路和高频电路的广泛应用，低阻抗的地线设计在电路中显得尤为重要。这里就简单列举几种常用的接地方法。单点接地单点接地，顾名思义，就是把电路中所有回路都接到一个单一的、相同的参考电位点上。如下图所示。单点接地可以分为“串联接地”和“并联接地”两种方式。

(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。

测试仪表校验黄山-CNAS认证机构电子元器件的降额等级可以参考《 标准——元器件降额准则GJB/Z35-93》，一般可分成三个降额等级：Ⅰ级降额：I级降额是的降额，适用于设备故障将会危及安全，导致任务失败和造成严重经济损失的情况。Ⅱ级降额：工作应力减小对元器件可靠性增长有明显效益，适用于设备故障会使工作任务降级，或需支付不合理的维修费用。Ⅲ级降额：Ⅲ级降额是的降额，相对来说元器件成本也较低。适用于设备故障对工作任务的完成只有小的影响，或可迅速、经济地加以修复。