儀器計量綿陽-校準機構

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世通儀器關于高溫微壓力傳感器校準實的研究

在航天領域，常常需要在惡劣環境下實時測量環境的各種相關參量，其中就包括微小壓力測量。由于測試工作處于高溫、高熱流、強電磁干擾、劇烈振動等惡劣的條件下，并且待測壓力微小，此外還要求小型化、低功耗，故而傳統的硅微壓力傳感器已難以滿足測試需求。

本文從射頻界面、小的期望信號、大的干擾信號、相鄰頻道的干擾四個方面解讀射頻電路四大基礎特性，并給出了在PCB設計過程中需要特別注意的重要因素。射頻電路之射頻的界面無線發射器和接收器在概念上，可分為基頻與射頻兩個部份?；l包含發射器的輸入信號之頻率范圍，也包含接收器的輸出信號之頻率范圍?；l的頻寬決定了數據在系統中可流動的基本速率?；l是用來改善數據流的可靠度，并在特定的數據傳輸率之下，減少發射器施加在傳輸媒介(transmissionmedium)的負荷。
相比之下光纖壓力傳感器有著無可比擬的優勢:測量精度高、抗電磁干擾能力良好、絕緣性能好、性能穩定等，因此光纖壓力傳感器*接近測試需求。F-P光纖壓力傳感器更是以極高的測量靈敏度和精度、成熟的微壓測量技術成為*，且只需在探頭結構上輔以耐高溫技術手段，使其能夠適應高溫環境，即能*終滿足測試的要求。

高溫微壓力傳感器基于F-P干涉敏感原理，使用耐高溫材料外殼和支撐架，部件連接采用固體焊接等耐高溫工藝，實現了在無引壓管情況下對800℃高溫介質微小壓力的直接測量，并且通過對性敏感組件等易損件采取專門的限位、加固措施，提高了抗沖擊、振動能力。
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測試時在背板的輸入端加載串行數據（分別加載理想的，帶抖動的，帶預加重的，可以調節信號速率），在背板的輸出端用示波器測試串行數據經過背板傳輸后的結果，從而可以分析出背板對信號的影響，也可以測試出被測背板可以傳輸多高信號速率的串行數據。當進行背板的有源測試時，需要一臺能夠產生不同速率串行數據的碼型發生器或誤碼儀，除了速率可調外，要能夠產生小抖動、快上升時間的理想碼型，要能夠產生帶各種抖動成分的抖動碼型，要能夠產生帶預加重的預加重碼型等。
為了在地面實驗室模擬傳感器的實際測量環境，我們設計了一種適用于高溫微壓力傳感器的儀器校準實驗系統，通過高低溫真空試驗裝置和人機軟件的結合，為儀器校準了一個穩定可靠、安全便捷的實驗。

1、傳感器測量原理

(1) 微壓力測量原理

高溫微壓力傳感器采用的是F-P干涉敏感原理，根據Fabry-Perot共振效應，F-P共振腔反射光的波長變化與兩反射面之間的距離呈函數關系。如圖1所示，為傳感器原理示意圖，感壓反射面及其支撐膜片和靜止反射面就構成了一個完整的F-P共振式壓力敏感結構。根據薄膜性形變原理，壓力敏感膜片在外界壓力的作用下發生形變，從而改變F-P腔腔長，引起干涉譜變化，通過測量干涉光譜，即可得到作用在壓力敏感膜上的壓力變化，從而達到測量壓力的目的。該結構的特點是靈敏度極高，可感受兩個鏡面之間納米級的位移變化，可滿足500 Pa微小壓力的測量需要。

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寬頻電流傳感器如前面所述，是使用薄膜霍爾元件零磁通方式的AC/DC電流傳感器。核心的霍爾元件是采用我們公司自己發生產的薄膜霍爾元件。通過采用與以往產品相比大幅度降低干擾的薄膜霍爾元件，實現了輸出率1V/A(是通常的10倍)和低干擾性。2顯示的就是以往產品的比較。對小型馬達等汽車電氣部件的控制電流mA波形，可以進行更精細的觀測。另外，具有120MHz(-3dB)的寬頻，與示波器等波形觀測儀器連接使用，可以觀測到含有各種頻率成分的電流波形。

(2) 傳感器的儀器校準原理

在傳感器探頭確定的情況下，參數k1,k的值可以通過公式直接計算求得，而溫度敏感系數k2以及補償修正常數C則需要通過校準實驗才能確定。

將被校傳感器與壓力、溫度標準具置于同一載荷環境，通過標準具得到壓力、溫度的標準量，通過解調模塊得到傳感器的輸出值。將標準輸人量與被校傳感器的輸出值繪制成傳感器的校準曲線，再根據校準數據采用*小二乘法確定傳感器的工作直線，用工作直線反映傳感器的輸人和輸出之間的關系，從而確定k2及C的取值。通過校準曲線與工作直線的比較，可以計算得到被校傳感器的靜態基本性能指標。

儀器計量綿陽-校準機構有的朋友了示波器，看到示波器的刷新率標稱，可能會很好奇，想知道能否測出來。相對于采樣率、存儲深度等由硬件特性決定的指標，刷新率完全是由器方式決定的，合理的數據方式可以得到更高的刷新率，接下來我們就手把手教大家測量示波器的刷新率，感興趣的朋友可以拿起手中的示波器測一下。首先我們先來了解下示波器刷新率（也叫波形捕獲率）的概念。波形捕獲率概念波形捕獲率是個什么概念呢？波形捕獲率是相對于數字示波器來說的。