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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。

一旦收集到数据，就可以对其进行分析并用于预测未来的火山爆发。“使用式热像仪进行测量有很多优势，”夏威夷大学希洛校区地质系主任SteveLundblad表示：“USGS的科学家在进入一些潜在危险地区时，必须对危险格外惕。借助便携式热像仪，可以轻松即时获得事件发展和变化的实时数据。而使用其他方法测量温度可能需要额外的时间来和设备。”比如热耦合器，该设备必须被确实放置于地面，测量完成后再拆除。
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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50Hz工频电磁场干扰是硬件发中难以避免的问题，特别是敏感测量电路中，工频电磁场会使测量信号淹没在工频波形里，严重影响测量稳定度，故消除工频电磁场干扰是敏感测量电路设计中不可逃避的挑战。PT100是当前应用 为广泛的测温方案，各位工程师在应用此方案时是否会遇到这样的问题：为什么PT100测温电路会存在周期性小波动？该如何解决？其实出现这样的现象主要可能是存在如下几个原因：50Hz工频电磁场的影响；周围电机或者继电器等关动作造成的群脉冲干扰；传导进去系统的工频共模干扰。
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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简介40多年来，数字功能测试一直是测试领域的一部分。 早的测试系统采用简单的静态数字测试功能。然而，随着这些数字设备，模块和系统的性能、复杂性的发展，数字测试仪器也在不断发展。特别是，器件切换速率相关技术的持续进步已经对测试仪器和系统了相对更高的性能要求，而今天的 半导体测试系统了具有高功耗的数GHz测试功能。在事-航天应用，数字功能测试要求不断的提出一系列独特的要求和挑战。与 设备测试相关的测试要求不同，M-A应用主要侧重于支持模块和系统级测试。

(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。

测试仪器计量东莞-报价多少关机泄漏电流与待机功耗以IT6412电池供给此模块使用的4.8V，在模块保持关机未机时量测其电流值，可发现此时模块的泄漏电流为247uA。由于心率计为模块式，所以打关即进入工作模式，故未有待机功耗问题。如为穿戴式装置在机后会处于待机模式（未启任何功能），此时量测到的电流值即待机电流。工作电流与功耗将心率计模块启后即进入工作模式。此时可由IT6412电源器上的高分辨率电流表看出平均工作电流约为134mA。