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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究

在航天领域，常常需要在恶劣环境下实时测量环境的各种相关参量，其中就包括微小压力测量。由于测试工作处于高温、高热流、强电磁干扰、剧烈振动等恶劣的条件下，并且待测压力微小，此外还要求小型化、低功耗，故而传统的硅微压力传感器已难以满足测试需求。

不同检测传感器的非分光红外测量方法比较在实际应用中，解决好烟气分析问题是脱硫、脱硝系统稳定运行的保障。下文将结合锐意自控的红外烟气分析仪Gasboard-3，介绍微流红外技术在烟气脱硫、脱硝效率监测中应用的挑战及对策，并阐述经过的微流红外传感器在烟气检测中的主要技术优势。红外烟气分析仪Gasboard-3消除温度对传感器信号的影响环境温度的变化对于红外气体分析仪检测过程存在较大的影响，它将直接影响红外光源的稳定，影响红外辐射的强度，影响测量气室连续流动的气样密度。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等，因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*，且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段，使其能够适应高温环境，即能*终满足测试的要求。

高温微压力传感器基于F-P干涉敏感原理，使用耐高温材料外壳和支撑架，部件连接采用固体焊接等耐高温工艺，实现了在无引压管情况下对800℃高温介质微小压力的直接测量，并且通过对性敏感组件等易损件采取专门的限位、加固措施，提高了抗冲击、振动能力。
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，由所示的电压跟随器（或仪器仪表放大器）对多路复用器进行缓冲。输入信号是静态的，并且由RC网络进行滤波，从而降低了噪声带宽或RF干扰。放大器必须足够快以便在转换之间建立，所以选择时必须考虑压摆率和带宽。然而，在实验室中，结果却并不如预期：放大器输出缓慢，并且波形不正常，有建立长尾现象。建立时间远不及规格。问题可能在哪里？具有多路输入的电压跟随器许多事情可能出错，但根本问题是通道转换时放大器输入过载。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境，我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统，通过高低温真空试验装置和人机软件的结合，为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。

1、传感器测量原理

(1) 微压力测量原理

高温微压力传感器采用的是F-P干涉敏感原理，根据Fabry-Perot共振效应，F-P共振腔反射光的波长变化与两反射面之间的距离呈函数关系。如图1所示，为传感器原理示意图，感压反射面及其支撑膜片和静止反射面就构成了一个完整的F-P共振式压力敏感结构。根据薄膜性形变原理，压力敏感膜片在外界压力的作用下发生形变，从而改变F-P腔腔长，引起干涉谱变化，通过测量干涉光谱，即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化，从而达到测量压力的目的。该结构的特点是灵敏度极高，可感受两个镜面之间纳米级的位移变化，可满足500 Pa微小压力的测量需要。

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举个例子，将一个离散的热源放置在一个大的金属散热器上，会产生较大的热梯度，因为热量缓慢地通过铝传导到翅片。研发人员计划在散热器内植入热管，达到既减少散热器板厚度和散热片面积，降低对强制对流的依赖从而实现噪音降低，又保证产品长期稳定工作的目的，红外热像仪可以很好的帮助工程师们评估该方案效能。上图解说：热源功率150W；左图：传统铝散热片，长度30.5cm，基底厚度1.5cm，重4.4kg，可以发现热量以热源为中心梯度扩散；右图：植入5根热管后的散热片，长度25.4cm，基底厚度0.7cm，重2.9kg，较传统散热片减材34%，可以发现热管可以等温的将热量带走，散热器温度分布均匀，同时发现导热只需3根热管，有进一步降低成本的可能。

(2) 传感器的仪器校准原理

在传感器探头确定的情况下，参数k1,k的值可以通过公式直接计算求得，而温度敏感系数k2以及补偿修正常数C则需要通过校准实验才能确定。

将被校传感器与压力、温度标准具置于同一载荷环境，通过标准具得到压力、温度的标准量，通过解调模块得到传感器的输出值。将标准输人量与被校传感器的输出值绘制成传感器的校准曲线，再根据校准数据采用*小二乘法确定传感器的工作直线，用工作直线反映传感器的输人和输出之间的关系，从而确定k2及C的取值。通过校准曲线与工作直线的比较，可以计算得到被校传感器的静态基本性能指标。

测试设备检验蚌埠-电话因为示波器已经标配了模板测试和参数门限测试能力，所以能够一次性直接执行许多测试需求，而不需要花费大量的软件发时间。中，铜色的通往EMC干扰室的外部的门位于测试的右侧。在左侧，携带功能测试结果的橘黄色光纤中的光信号被转换为号后通过BNC线缆输入到示波器通道上。在EMC干扰室外用于抗干扰数据动态分析的示波器阵列示波器中的波形模板用于分析相对于预定义的一致性需求的波形形状。模板的尺寸取决于被测信号的功能标准，能够通过计算机在测试过程中进行自动化的调整。