测试设备校验安庆-外校单位

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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。

低功耗与环境适应性：低功耗是便携式产品研究的重点，功耗决定了产品的使用时间及可用性，同时对温度、湿度、防水和偶然跌落等的环境适应能力也是便携式产品竞争的主要指标之一。高精度：随着集成芯片技术、数字采样技术和微器速度的提高，便携式仪表的高准确度、高分辨率测量的研究已成为主要方向。过载自动保护、故障自诊、记录与报。 芯片：数字万用表的发展主要依赖于集成芯片技术的进步，便携式产品的核心技术就是集成芯片，多功能、低功耗、高可靠、高精度、低成本、小体积、嵌入式微器及接口将成为 芯片的主要发展方向。
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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在熄火时ECM了喷油和点火的控制信号。ECM已经换过了，并且在熄火时从波形上看喷油器的供电没问题，ECM了喷油器接地和点火线圈控制方波信号。这说明ECM在正常的工作，但是为什么会熄火呢？接上GDS试车读取在熄火时的数据流对比如下图。通过数据流对比只发现在熄火时发动机负荷小，喷油时间短，空流计，歧管压力传感器数值都特别小。那会不会是因为变速箱断不档，把发动机转速拖慢而导致进气特别小呢？试车查看变速箱数据如下图。
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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发动机控制系统以节气门度和发动机转速作为主要输入信号，由此来确定基本输油量。再通过各种传感器将监测到的发动机运行状态参数输入电控单元（ECU），由ECU对基本输油量进行修正，计算出所需的燃油量，然后控制电磁喷油器的启时间，达到控制喷油量的目的。柴油机的系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。柴油机输送的简单过程是：输油泵将柴油送到滤清器，过滤后进入喷油泵（为了保证充足的并保持一定的压力，要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多，多余的柴油就经低压管回到油箱，其它部分柴油被喷油泵压缩至高压）经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。

(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。

测试设备校验安庆-外校单位拉曼散射是由光纤中非传播的局域密度不均匀和成分不均匀所致，这种不均匀性是在拉纤阶段，二氧化硅由熔融态转变为凝固态的过程中形成的。激光脉冲在光纤中所走过的路程为：2L=vt。其中，t为入射光经后向散射返回到光纤入射端所需时间;v为光在光纤中的传播速度，v=c/n，c为真空中的光速，n为光纤的折射率;L为光纤某处到光纤入射端的距离。在t时刻测量距光纤入射端距离为L处局域的后向拉曼散射光，OTDR为分布式测量可靠的理论依据。