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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。

动的热能量表示为(单位：W/m2)。温度体现结果，热流体现过程。使用热电偶和温度记录法仅能测量温度，对于温度的变化过程(正在发热或正在吸热)却全然不知。使用“热流传感器”，将热能量的和量可视化，可作为温度变化的先行指标。测量热能，对于更高精度的空调控制或针对产品研发的热能策略具有重大意义。与传统的温度记录相比，除了了解温度的变化的情况之外，通过“热流”测量还能掌握引起温度变化的原因。所以，LR8432 适用于分析温度变化的原因，从而具化到评估隔热性能等实际生活，生产之中。
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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可选用IT8800系列高性能直流电子负载，设置负载工作在CV恒压模式，且电压设定值大于模拟蓄电池的电源的输出电压，避免消耗供电直流源输出的电量。IT8800系列功率范围150W-55kW，电压/电流测量速度可达50kHz，分辨率可达0.1mV/0.01mA，满足客户高精度的测试需求；具有定电压、定电流、定电阻、定功率四种操作模式，保护功能完善，内置RS232/GPIB/USB通讯接口，满足各种通讯需求。
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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CAN（控制器区域网络）总线是一种在汽车和工业机械中使用的串行协议，允许微控制器相互通讯。该标准 初由RobertBoschGmbH于1983年制定。它使用双绞线上传输差分信号，分别为CAN高（CANH）和CAN低（CANL），当线路受到共模干扰之后，信号差值不变，信号依然能够正确被解析。AN总线上传输的电平特点CAN总线上发布了ISO11898和ISO11519两个通信标准，分别对应高速CAN和容错CAN。

(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。

检测设备校验封-第三方公司在为客户支持时，我遇到的 常见的问题就是直流感应。直流感应方法很简单，就是安放一个与负载(分流电阻器)串联的电阻器，然后测量整个电阻器的电压(分流电压)。对于频程为10至15倍的负载电流而言，这种方法极为有效。但是低功耗应用需要30倍乃至更高频程的电流感应解决方案。使用线性器件测量分流电压时，实现这种宽负载电流范围可能很困难。所示的是两个增益如何能够增大可测量负载电流范围。