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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。

根據空調要求和使用要求，選擇空調的運行方式，如制冷、制熱、除濕或通風等，空調正常運行后啟空調器，空調器就能按選定的運行方式正常運轉?？照{機：機運行后，根據需要可以通過調節風量關來調節空調器的制冷(熱)量。一般空調器的制冷(熱)量的調節均通過改變風量來達到調節目的的(變頻式空調器是調節壓縮機轉速)。窗式空調器一般設置有強冷和弱冷或強熱和弱熱旋鈕，將旋鈕定于強冷(熱)或弱冷(熱)，實際是調節風量為高風量或低風量。
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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兼容性有一種情況非常普遍，人們使用X公司生產的示波器卻配Y公司生產的探頭進行測量。事實上，示波器和探頭并不總是可互換或可兼容的。的法是使用同一家公司生產的示波器和探頭，從而排除任何潛在的沖突問題。校準在使用示波器進行測量時 容易忽視的步驟之一是校準。校準是一種簡單易行的方法，可以確保您的每次測量都是從頭始，不受上次測量的影響。在始測量前應該進行手動校準，如果示波器帶有自校準功能，您在測量前應該運行這個功能。
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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電感位移傳感器被廣泛應用于微小位移量檢測中，但在一些工程中現有傳感器的測量精度和靈敏度達不到測量要求。針對這一問題，對傳感器前段信號電路進行，在傳感器上下線圈并聯電容形成LC電路，利用LC電路諧振效應改善電路的性能，以提高信號源頭的靈敏度；采用Multisim軟件對半橋和全橋電路在并聯不同大小的電容后的性能進行，并用Matlab對生成的曲線進行二乘擬合，比較得出使電路性能的電容值和并聯方法。

(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。

鶴崗器具外校認證中心如果采用傳統的單機測試方式，就存在各種工況轉換的銜接過程，難以進行與測試，這樣的銜接過程往往是系統容易產生故障的環節。正因如此，就需要一個軟硬件結合的電源自動化測試系統來完成對航天電源系統性能的測試。傳統的電源測試系統由于通用性低，價格昂貴且難于操作維護，已經不能滿足日益發展的航天電源系統的測試需求，需要有一套可以同時具有高靈活度、高度、高性價比、高可操作性等特點于一身的電源測試系統來適應行業的發展，這樣的系統是測試航天電源比較理想的選擇方案，在航天電源測試評估領域也有廣泛的應用前景。