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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。

某专门从事各型导轨设计生产的企业，其新研制的某型高精密机床阻尼导轨可以有效的减小机床过程中的振动，其主要原理是采用油的毛细现象。为了评价该型导轨的减振效果和设计是否成功，专门配置了一套阻尼导轨动刚度/动柔度测试系统，该系统由激振系统，传感系统，数采系统和软件分析系统构成。激振系统由激振器、功率放大器、信号发生器组成，传感系统由阻抗头、加速度传感器组成，阻抗头输出力信号，阻尼器台面的加速度传感器数据加速度响应信号，采集仪采用INV3060V网络式数据采集仪，软件模块采用东方所DASP数据分析。
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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且可重复的测量现有式振动探头(参见)在实现方法上具备一些优势，包括不需要对终端设备任何修改，而且其集成度相对较高，尺寸较大，可充足的能力和存储空间。然而，它的一个主要局限是测量结果不可重复。探头位置或角度稍有改变，就会产生不一致的振动剖面，从而难以进行的时间比较。维护技术人员首先需要弄清所观察到的振动偏移是由机器内部的实际变化所致，还是仅仅因为测量技术的变化所致。理想情况下，传感器应当结构紧凑并且充分集成，能够直接 性地嵌入目标设备内部，从而消除测量位置偏移问题，并且可以完全灵活地安排测量时间。
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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ZLG致远电子DT6000系列智能变电站光数字测试仪，可以解析电子 T3，对电子互感器上的数据进行测量，从而分析电子互感器的精度性能。DT6000系列智能变电站光数字测试仪基于IEC61850标准，广泛适用于110kV及以上电压等级的智能变电站式测试仪器，用于智能变电站中保护测控装置、智能终端、合并单元和互感器等设备的快捷调试，方便智能变电站的建立和维护，是智能变电站测试瑞士。

(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。

工程类实验室扬州-CNAS检测公司数字示波器是一种通用测试仪表，本质上是一种图形显示设备，相当于具有图形显示的电压表或万用表，能在屏幕上直观的显示信号随时间变化的波形，并对波形的周期、电压、频率等参数进行测量和分析，广泛应用于科研、生产等各个领域，是工程师设计，调试，维修产品时的主要测试仪表，对测试工作起着举足轻重的作用。很多工程师在使用数字示波器时，都会遇到这样一些问题：用计量合格的数字示波器测得的信号幅度和频率等数据有时会与信号本身设计值相差很远，于是就去找电路的问题，但费时费力后，却一无所获，不知问题出在哪里。