轻工实验室揭阳-检测单位

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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。

MSOP-8封装线性稳压器的温度上升使得结温高于125℃的标准集成电路(IC)结温，而根据45°C/WR?JA，LMZM2361的结温为9°C。即使将R?JA乘以系数5，得到的Tj值仍然低于该结温。从这个例子可以看出，很明显从热能角度来看，线性稳压器并非可行的方案。采用关方案进行权衡(即使是采用LMZM2361等模块)意味着必须要考虑输出纹波。如所示，标准LMZM2361设计3.3V输时的输出纹波峰峰值约为3mV。
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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激光在检测领域中的应用很广泛，技术含量十分丰富，对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光 早的应用之一，这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等优点。激光测距利用激光传输时间，来测量距离的基本原理是：通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离。激光测距传感器因其抗干扰能力强，精度高的优势，自诞生以来，得到了极大的发展，在各行各业都发挥着巨大的作用。这种可实现较远距离实现精密距离检测的传感器为工程师排忧解难。
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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借助此表可完成：查看制冷系统高、低压端运行压力。指示系统保压状态（系统存在泄漏或者气密性良好）。辅助判断抽真空时管道杂质去除程度。通过压力判断制冷剂充注程度。但此种压力表在实际使用中亦存在不足，从而影响使用体验，：指针刻度式读数，容易因观察角度造成读数误差。压力精度为±1.6%，测量高压时误差较大。压力传感器指示真空度较差，无法检测中、高真空。充注时只能压力数据，据此判断充注不。解决方案：客户在现场也了德图的电子式冷媒压力表testo557.与指针式表不同，电子冷媒表实现了：1.数字式显示高、低压端压力及温度情况。

(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。

轻工实验室揭阳-检测单位从发展趋势来看，红外热像检测技术将会成为器无损检测的常规检测手段；从维修工作的实际效果来看，采用红外热像技术检测复合材料蜂窝内部积水的方法效率高、结果准确。原理及概况物理原理温度在零度以上的物体均能产生电磁波，电磁波波长范围与物体的温度相对应。如图1所示为不同温度下黑体的光谱辐射量，图中波长与辐射量是与温度相关的函数关系。热辐射与其它形式的电磁波一样，在物体表面时会发生反射、透射和吸收。图1不同温度下黑体的光谱辐射量检测原理材料或结构中的缺陷，如复合材料或其结构件中的分层、脱粘、裂纹等，其导热特性与材料本身存在明显差异。