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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。

美國加利福尼亞大學洛杉磯分校段鑲鋒教授解釋，新研制出來的復合電極技術，是以多孔石墨為三維框架結構、表面均勻生長納米顆粒五氧化二鈮的方式制成的，它能同時實現充電快和使用時間長這兩個目標。段鑲鋒舉例說，“先前我們聽說過快充，但它帶來的后果是，電池的使用時間大幅減少。新研制的復合電極技術，對于一個需要充1小時電的手機電池，能把充電時間降到1分鐘內，而電池容量并沒有減少多少?！币簿褪钦f，這項新技術能加快電池的充電速度，又能延長其使用時間。
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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校準過程：2.4mm三端口耦合器（雙陰一陽），244雙端口2.4mm電子校準件（端口陰一陽），3672D矢量網絡分析儀。電子校準件與被測件不匹配，選擇混合校準。詳細過程為：測試被測件在測試電纜端連接被測耦合器，根據測試需求設定測量參數，測試指標即為被測件真實特性。測量關鍵點電校準方式選?。喝绻粶y件與電子校準件、網絡儀匹配，可以直接采用全自動電子校準；否則需使用電子與機械的混合校準模式。如雙端口雙陽3.5mm同軸轉接器或濾波器，可使用完全匹配的243雙陽電子校準件進行全自動電子校準；如果使用243陰陽電子校準件，也需要選用電子與機械的混合校準功能，每個端口連接243陽頭，直通選用機械轉接器非插入直通。
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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RS-485接口的傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。但RS-485總線上任何時候只能有一發送器發送。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為的串行接口。

(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。

鶴壁檢具外校電話摩爾定律美國人高登摩爾提出摩爾定律，即微器的速度每18個月翻一翻。這意味著同等價位的微器速度會變得越來越快，同等速度的微器會變得越來越便宜。作為迄今為止半導體發展史上意義 深遠的摩爾定律，集成電路數十年的發展歷程，令人信服地證實了它的正確性。它并不是嚴格的物理定律，而是基于一種幾乎不可思議的技術進步現象所出的總結。在過去10年中，摩爾定律所描述的技術進步不斷沖擊著計算機工業：晶體管越越小，芯片性能越來越高，計算能力呈指數增長，生產成本和使用費用不斷降低。