保定測試儀器校準認證機構

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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。

聲級計（SoundLevelMeter，簡稱SLM）的主要成本是測量級麥克風，如.5英寸反應耦合等離子體（InductivelyCoupledPlasma，簡稱ICP）麥克風。高昂的麥克風成本限制了聲級計在如建筑工地監測或環境研究等諸多儀器中的應用。微機電系統（Micro-Electro-MechanicalSystem，簡稱MEMS）麥克風成為了傳統ICP麥克風的高性能替代產品，成本至少降低兩個數量級。
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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眾所周知，CANFD是基于CAN2.0的升級版協議，為了滿足汽車電子日益增長的高帶寬和高傳輸速率的要求，CANFD主要升級了以下幾個方面：更高的傳輸波特率可變數據段波特率結構CANFD速率包含兩個段的速率，其中仲裁段和ACK段沿用CAN2.0的規范，速率為1Mbit/s，中間的數據段是可以加速的，標稱可以達到5Mbit/s，甚至更高。更的數據段對于汽車電子來說，對車輛動力系統、底盤以及主被動系統來說，加長的數據段避免了數據非必要的拆分，大大提升了CAN幀的傳輸效率。
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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示波器的采樣根據Nyquist采樣定理，當對一個頻率為f的帶限信號進行采樣時，采樣頻率SF必須大于f的兩倍以上才能確保從采樣值完全重構原來的信號。這里，f稱為Nyquist頻率，2f為Nyquist采樣率。對于正弦波，每個周期至少需要兩次以上的采樣才能保證數字化后的脈沖序列能較為準確的還原原始波形。如果采樣率低于Nyquist采樣率則會導致混迭（Aliasing）現象。采樣率SF2f，混迭失真和顯示的波形看上去非常相似，但是頻率測量的結果卻相差很大，究竟哪一個是正確的？仔細觀察我們會發現中觸發位置和觸發電平沒有對應起來，而且采樣率只有250MS/s，中使用了20GS/s的采樣率，可以確定，顯示的波形欺騙了我們，這即是一例采樣率過低導致的混迭（Aliasing）給我們造成的像。

(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。

保定測試儀器校準認證機構從事電力行業人員經常會提及到IEC61850通訊協議，電力客戶也經常提問到。然而，我們對它究竟理解多少？聽過IEC61850的人很多，可是61850究竟是什么？通信規約？沒錯，IEC61850標準是電力系統自動化領域的 通用標準。它通過標準的實現，實現了智能變電站的工程運作標準化。使得智能變電站的工程實施變得規范、統一和透明。然后呢？它究竟規定了什么？IEC 原則；IEC61850— 規范和要求；IEC61850—4對于系統和工程方 述變電站和饋線設備的使用理論知識以及運作模式，并 站和間隔層內以及變電站層和間隔層之間的特殊通信服務映射SCSM；IEC61850—9間隔層和過程層內以及間隔層和過程層之 0 終測試。