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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。

在工程师的日常测试中，有时会发现用万用表测试的结果与许多高精度的仪器测试的结果并不一致，工程师往往会陷入迷茫，到底哪个值才是正确的？原来，选择不同的测量模式，会导致结果大相径庭，本文将对 常见的4种测量模式进行解析，大家莫要傻傻分不清。测试同样一个信号，不同的计算方式与测量模式将会得出完全不同的结果， 常用的4种测量模式包括：RMS（真有效值也称有效值或均方根值）、MEAN（校准到有效值的整流平均值也称校正平均值）、DC（简单平均值也称直流分量）、RMEAN（整流平均值也称平均值）。
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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可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术，亦包含 起来的一种短距离无线通信技术，功耗低，被业界认为是 有可能应用在工控场合的无线方式。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络，在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。
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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大气衰减的影响被测电气设备表面红外辐射能量，经大气传输到红外检测仪器，这就会受到大气组合中的水蒸汽、二氧化碳、 等气体分子吸收衰减和空气中悬浮微粒散射衰减的影响。设备辐射能量传输的衰减随着检测仪器到被测设备间的距离，会降低被测设备辐射的透过率，所以其衰减是随距离的增大而增加。降低被检设备故障部位与正常部位的辐射对比度，也会因为红外仪器接收到的目标能量减少，使得仪器显示出来的温度低于被测故障点的实际温度值，从而造成漏检或误诊断，尤其对于检测温升较低的设备故障时。

(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。

仪器检测云南-认证机构基于WB技术的ROADM架构2003年前后，出现了基于平面光波导回路（PLC）技术，通过集成波导技术，将解复用器（通常是AWG）、1×2或2×2光关、VO分光器及复用器等集成在一块芯片上，提高了ROADM的集成度，降低了系统成本。其功能如所示。基于PLC技术的ROADM架构示意图2个维度的ROADM，适用于简单的链状或环状组网，技术特点为：从一个方向光纤来的多波长信号首先通过分光器分成直通和下路两部分，直通部分经解波去掉下路波长后与上路多波长合波输出。