輕工實驗室南平-第三方公司

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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。

關管工作時產生的諧波干擾功率關管在導通時流過較大的脈沖電流。正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波，其中含有豐富的高次諧波分量。當采用零電流、零電壓關時，這種諧波干擾將會很小。另外，功率關管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變，也會產生尖峰干擾。交流輸入回路產生的干擾無工頻變壓器的關電源輸入端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振蕩產生干擾。關電源產生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過關電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導干擾;而諧波和寄生振蕩的能量，通過輸入輸出線傳播時，都會在空間產生電場和磁場。
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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CAN總線不一致的危害復雜的CAN網絡，各個節點質量良莠不齊會對CAN總線網絡存在較大的安全隱患，通常會因為其中某一個節點的錯誤進而影響整體總線正常運行，乃至導致整體總線的癱瘓?？偩€癱瘓比如一個CAN網絡包含節點C，節點A差分電壓是1.2V，而節點B的差分電壓是2.0V，節點C差分電壓是1.8V。當整車CAN網絡工作在強電磁干擾的環境下，環境的共模干擾串擾到CAN總線中會使節點A的差分電壓影響到0.9V以下，導致節點從顯性電平翻轉成為隱性電平，進而導致了節點A工作故障，頻繁發出錯誤幀。
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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功率測量方法解析：從原理到應用隨著控制技術的發展，電壓、電流的調制信號得到更廣泛的應用。如果信號帶有較高的諧波含量，傳統的有功功率測量方法將難以測量，本文基于功率分析儀的有功功率測量原理，結合在變頻器領域的測量應用進行簡單介紹。 常用的有功功率測量方法相位法通過相位測量電路測量電壓、電流的相位差，再根據正弦電路有功功率計算公式P=UIcosφ計算出有功功率。由于有功功率計算公式P=UIcosφ是在正弦電路技術上推導出來的，該方法只適用于正弦電路的有功功率測量。

(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。

輕工實驗室南平-第三方公司將粗糙度影響程度降到，這樣我們才能獲得準確的測量值。擠壓層的影響及解決法擠壓層即經車床精車出來的試件表面上的一層薄薄的硬層。試件在被精車時，車同時對試件表面有一個擠壓（滾壓）作用，使精車面表層的金屬晶粒變形細化，較試件深層的金屬晶粒更細密，從而產生了一層薄薄的硬層。硬層厚度一般在0.3毫米左右。這一硬層致使硬度測量值偏高于真空值，對用臺式硬度計和微電腦超聲硬度計測量硬度的準確性有不同程度的影響。