黃石儀器儀表外校CNAS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。

步進電機因其在速度和位置控制精度上的性能，在電機行業中應用廣泛。對于步進電機的架構和驅動方式、工作原理、應用中的注意事項，我們將進行深度剖析。步進電機是一種作為控制用的特種電機,它的旋轉是以固定的角度(稱為"步距角")一步一步運行的,其特點是沒有積累誤差(精度為 ),所以廣泛應用于各種環控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動,這種裝置就是步進電機驅動器,它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移,或者說:控制系統每發一個脈沖信號,通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角，所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。
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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電壓暫降往往會導致設備停機或者燒毀，給工業帶來極大的危害，那如何測量并解決電壓暫降問題呢?電壓暫降或下跌是指供電電壓有效值在短時間內突然下降又回升恢復的現象，電氣與電子工程師協會(IEEE)將電壓暫降定義為供電電壓有效值快速下降到額定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持續時間為10ms～1min。電壓暫降往往會導致設備停機或者燒毀，給工業帶來極大的危害，同時給企業帶來巨大的損失。
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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怎么樣讓光標法測的更準？光標法測量，以測量一個方波信號的脈寬為例，相信有很多工程師都如下圖這樣操作的。然而光標測量結果494ns，自動測量結果卻是47.1ns，相差24ns。為什么會出現這種情況呢？示波器自動測量的門限是為Vtop與Vbase之間5%的位置，所以測量的結果也是以5%處為準，這種測量方法也更為科學。在用光標測量時，如果將測量點選在Vtop與Vbase的5%處，這樣測出的結果便和自動測量結果相差無幾了。

(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。

黃石儀器儀表外校CNAS認證機構然后通過“自動下一幀”菜單，選擇要查看的波形幀數，可以選擇從幀始，到 一幀介紹，然后設定每一幀的回放速度（從人眼的反應考慮，建議選擇2ms/幀以上），點擊始之后，界面中的波形會進行回放，當看到想要看的波形后按停止按鍵，然后通過“數據序號”來調整波形，確?？吹阶约合胍牟ㄐ?，如所示；第四步，找到了想要觀察的波形幀之后，可以通過“FORM按鍵調整界面的窗口時間，對波形進行任意放大或縮小”并可以調出光標測量任意兩點的橫縱軸數據。