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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。

先前，我们介绍过几种主要的测距/距离传感器的原理及特点，其中，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。年世界上台红宝石激光器问世不久，以精密测距为主要功能的激光测距技术便随之诞生了。台红宝石激光器经过了5多年的发展，其发展大致表现在两个方面：首先是应用各种新技术和设备提高测距精度和观测数据量；其次是提高测距系统的自动化程度，减小人力和物力的消耗。
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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线性度、精度、采样速率和混叠现象都会影响转换结果的有效性。量化误差和线性误差可能影响实际有效分辨率的位数。这都将影响模数转换结果的有效数字位数。中ADC可对模拟输入信号一种阶梯状的近似。在这种结果中存在由于温度漂移、线性误差和其它因素引起的误差，从而导致转换结果比实际的有效位数减少。模拟微控制器的性能或精度会由于其内部紧密靠近受到影响吗？大多数精密模拟微控制器被设计用来程度减少系统中模拟和数字部分之间的任何干扰问题，因为在同一芯片内单独的ADC或DAC将它们的模拟和数字元件隔离。
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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本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们可以测量什么。大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法(PPG)来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力发生变化时，血脉搏率(心率)或血容积(心输出量)发生变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。下介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。

(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。

测试设备校验铜川-CNAS认证机构有气体既可以存在于生产原料中，如大多数的有机化学物质（VOC），也可能存在于生产过程的各个环节的副产品中，如氨、 、 等等。它们是对工作人员造成危害的危险因素。这种危害不仅包括立即的伤害，如身体不适、发、死亡等等，而且包括对于人体长期的危害，如致残、癌变等等。对于这些有有害气体的检测是我们发展家应当始引起充分重视的问题。表：常见有有害气体的TWA（8小时统计权重平均值）、STEL（15分钟短期暴露水平）、IDLH（立即致死量）（ppm）和MAC（车间允许浓度）mg/m3。