测试仪表校验安庆-校准机构

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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。

没考虑现在应用广泛的多级，多片摆线轮，多曲柄轴的传动精度的影响。在误差分析上只考虑到了针齿直径的影响、及参数对回转误差、扭转振动的影响关系。但并未考虑其双级、多片摆线齿轮、多个曲柄轴的结构中。使用此几何方法计算是比较困难的。之后日本的研究员日高照晃就始了这方面的研究。主要考虑了多级传动，多摆线齿轮传动和多曲柄轴结构。并采用了一种质量簧的等价模型理论。构造了摆线行星齿轮结构的回转传动误差的数学模型。
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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为了让电源更好的工作，常需添加一些必要的外围电路，如实现额外的保护特性，输出特殊的电压，获得更大的输出功率等。下文收集了一些常用的电源外围电路，供设计时参考。正负输出接成单路输出如一个5V转±12V的电源，若临时需要5V转24V，可把负端当地，正端当24V，输出24VDC。应用时，在每路输出的反向并联一个二极管续流，防止因两路电压的建立时间不同，由一路通过负载给另一路的内部电路充电。两个电源的输出串联增大输出电压如手上有两个5V转24V的电源，若临时需要48V输出，可输入并联，输出串联，每个电源的输出端，同样并联反向二极管，以防启动快的电源通过负载给另一个电源输出电路充电。
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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一个反激式电源可分别从一个48V输入产生两个1A的12V输出。理想的二极管模型具有零正向压降，电阻可忽略不计。变压器绕组电阻可忽略不计，只有与变压器引线串联的寄生电感才能建模。这些电感是变压器内的漏电感，以及印刷电路板（PCB）印制线和二极管内的寄生电感。当设置这些电感时，两个输出相互跟踪，因为当二极管在关周期的1-D部分导通时，变压器的全耦合会促使两个输出相等。该反激式简化模型模拟了漏电感对输出电压调节的影响。

(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。

测试仪表校验安庆-校准机构在始前，我们需要简单准备一下器材，来进行辅助验证：函数信号发生器SDG2122X，用于输出一个固定频率的信号。示波器SDS3000，用于测试被测示波器输出的触发信号的频率。BNC双头线缆若干条。我们测试的是鼎阳科技的SDS1202X示波器，操作步骤如下：设置信号源输出一个10MHZ（频率大小无要求）的正弦波，用BNC线缆将该信号输入到示波器SD1202X的通道CH1。如下△.信号源输出10MHZ正弦波至示波器CH1通过示波器面板的Utility按键，选择菜单下输出设置，将示波器的输出设置为触发输出，以保证示波器每捕获一次波形，则对应后面板pass/failTriggerout接口输出一个周期的脉冲信号。