工程類實驗室商洛-驗廠

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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。

測試方法：由于客戶測試的心率測試模塊可以外接藍牙及時監控記錄，因此使用精密電源IT6412供電，串接一臺高精度電表為電流量測比對，以此來量測關機泄漏電流與待機功耗，工作電流與功耗等參數指標。4電子器件測試——磁保持繼電器測試磁保持繼電器的老化測試，就是重復讓產品斷和閉合，進行老化測試。脈沖波形：+4.5V,5msV,5ms-4.5V,5msV,5ms。測試磁保持繼電器的吸合電壓和釋放電壓。
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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但是價格高且樣品質量要求高，對操作員素質要求也很高，一般小廠難以承受。紅外分析法則簡單可行。其工作原理是基于某些氣體對不同波長的紅外線輻射具有選擇性吸收的特性，其吸收程度取決于被測氣體的濃度。對于不同的分子化合物，每種分子只能吸收某一波長范圍的紅外輻射能，即每種分子化合物都有一個或幾個特定的吸收頻率，叫特征頻率。CO、CO2有其固定的特征頻率，因此煙氣中的CO、CO2量很容易被檢測出來。紅外分析儀還有以下幾個方面的優點：良好的選擇性。
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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浪費會快速累積，甚至造成停工?？諝饫速M帶來的高成本根據美國能源部的數據，壓縮空氣管道中單個1/8”(3mm)泄漏點每年的成本超過2,5美元。據美國能源部估算，對于美國國內維護不善的普通工廠，泄漏造成的浪費可達到其壓縮空氣總量的2%。為了彌補泄漏引起的壓力損失，工廠往往通過購容量大于實際需求的壓縮機進行補償，這就需要大量的資本成本，且增加能源成本。除了成本的考慮外，空氣泄漏還會引起資本支出、返工、停工或質量問題，以及維護成本增大。

(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。

工程類實驗室商洛-驗廠 便攜式設備所采用的IC器件大多是高集成度、小體積產品，精密的工藝使硅晶氧化層非常薄，因而更易擊穿，有的在2V左右就會受到損傷。傳統的保護方法已不再普遍適用，有的甚至還會造成對設備性能的干擾。TVS二極管的特點可用于便攜式設備的ESD保護器件有很多，設計人員可用分立器件搭建保護回路，但由于便攜設備對于空間的限定以及避免回路自感，這種方法已逐漸被更加集成化的器件所替代。多層金屬氧化物器件、陶瓷電容還有二極管都可以有效地進行防護，它們的特性及表現各有不同，TVS二極管在此類應用中的獨特表現為其贏得了越來越大的市場。