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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。

多数频谱仪用户都知道，测量高出频谱仪显示平均噪声电平20dB以内的信号都会受仪器本底噪声的影响，而使得测量结果变差。频谱仪测量的结果是RF输入信号频谱和仪器噪声频谱的叠加，是不是可以将频谱仪本底噪声测量出来，然后从频谱仪每次测量结果中减掉本底噪声呢？本底噪声扩展技术是一种利用已知的仪器的本底噪声提高测量精度的校正算法，就是一种将前端的本底噪声减掉，只分析和显示输入信号的功率电平的测量方法，不仅可以提高测量精度，也可以扩展动态范围。
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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如果一定要搬动，切记先切断电源后稍等片刻再搬动；避免阳光直射显示屏：阳光曝晒，不仅影响观察，而且还会使液晶屏老化，发光率下降，寿命缩短，平时放置时用深色布罩套住；尽量减少关次数：仪器每一次机，会受到一次瞬间大电流冲击，另外，由于电路上使用了一些感性与容性元器件，机瞬间产生过压、过流现象，容易损坏元器件，有些故障往往就是关机瞬间出现的；注意发现机器有故障时应立即关机：如在使用过程中出现冒烟、有焦味或光栅异常都应该立即关机，请专业人员检修以免造成更大损失；定期擦拭仪器外壁;要注意防止潮湿侵蚀：潮湿不仅会降低高压部件绝缘性能，引起打火、散热等 现象，而且金属印刷铜箔和元器件引脚容易受到腐蚀和损坏。
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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看到他们对示波器的操作，不测试之前的准备，拿起来就用，其实那样是不正确的，可能往往就是这个操作不正确导致测试结果失真，影响分析。即使一些很的工程师可能也不会注意到一些细节。不少工程师对示波器的认识度欠缺，如何更好的使用示波器还是有待提高的。下面就以我见到的很多工程师常犯的问题予以纠正，分享一下我掌握的一些知识。很多工程师直接拿起探头就测试，根本不去检查探头是否需要补偿，示波器是否需要校验。

(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。

测试设备校正泉州-电话其中人为的EMI干扰源，如各种雷达、、通信等设备的无线电发射信号，会在电源线上和电子设备的连接电缆上感应出电磁干扰信号，电动旋转机械和点火系统，会在感性负载电路内产生瞬态过程和辐射噪声干扰；还有自然干扰源，比如雷电放电现象和宇宙中天电干扰噪声，前者的持续时间短但能量很大，后者的频率范围很宽。另外电子电路元器件本身工作时也会产生热噪声等。这些电磁干扰噪声，通过辐射和传导耦合的方式，会影响在此环境中运行的各种电子设备的正常工作。