工程类实验室商洛-验厂

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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。

测试方法：由于客户测试的心率测试模块可以外接蓝牙及时监控记录，因此使用精密电源IT6412供电，串接一台高精度电表为电流量测比对，以此来量测关机泄漏电流与待机功耗，工作电流与功耗等参数指标。4电子器件测试——磁保持继电器测试磁保持继电器的老化测试，就是重复让产品断和闭合，进行老化测试。脉冲波形：+4.5V,5msV,5ms-4.5V,5msV,5ms。测试磁保持继电器的吸合电压和释放电压。
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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但是价格高且样品质量要求高，对操作员素质要求也很高，一般小厂难以承受。红外分析法则简单可行。其工作原理是基于某些气体对不同波长的红外线辐射具有选择性吸收的特性，其吸收程度取决于被测气体的浓度。对于不同的分子化合物，每种分子只能吸收某一波长范围的红外辐射能，即每种分子化合物都有一个或几个特定的吸收频率，叫特征频率。CO、CO2有其固定的特征频率，因此烟气中的CO、CO2量很容易被检测出来。红外分析仪还有以下几个方面的优点：良好的选择性。
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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浪费会快速累积，甚至造成停工。空气浪费带来的高成本根据美国能源部的数据，压缩空气管道中单个1/8”(3mm)泄漏点每年的成本超过2,5美元。据美国能源部估算，对于美国国内维护不善的普通工厂，泄漏造成的浪费可达到其压缩空气总量的2%。为了弥补泄漏引起的压力损失，工厂往往通过购容量大于实际需求的压缩机进行补偿，这就需要大量的资本成本，且增加能源成本。除了成本的考虑外，空气泄漏还会引起资本支出、返工、停工或质量问题，以及维护成本增大。

(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。

工程类实验室商洛-验厂 便携式设备所采用的IC器件大多是高集成度、小体积产品，精密的工艺使硅晶氧化层非常薄，因而更易击穿，有的在2V左右就会受到损伤。传统的保护方法已不再普遍适用，有的甚至还会造成对设备性能的干扰。TVS二极管的特点可用于便携式设备的ESD保护器件有很多，设计人员可用分立器件搭建保护回路，但由于便携设备对于空间的限定以及避免回路自感，这种方法已逐渐被更加集成化的器件所替代。多层金属氧化物器件、陶瓷电容还有二极管都可以有效地进行防护，它们的特性及表现各有不同，TVS二极管在此类应用中的独特表现为其赢得了越来越大的市场。