[发明专利]一种镱计动态压阻的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及动态超高压力传感器技术领域，具体涉及一种镱计动态压阻的测试方法。

背景技术

锰铜计和镱计同属于压阻式压力传感器，主要用于测试爆炸、冲击等条件下冲击波的瞬态高压。锰铜计按初始电阻值大致分为两种：一种是静态电阻为50Ω左右的双引线压力计，与之配合工作的是脉冲恒压源供电的桥式测量电路；另一种是静态电阻为0.05-0.5Ω的低阻四引线压力计，配合工作的是脉冲恒流源。锰铜计的低阻化主要是为了减弱高压力作用下传感器封装材料绝缘性能退化导致的旁路效应，使得低阻锰铜计可以测试更高的压力(＞20GPa)。而镱计由于高压相变的因素，其量程限于4GPa以下。在该压力段，聚合物封装材料没有明显的高压旁路效应。因此，更适合于采用高阻值的压力计，以增大信号，降低干扰。

但对于镱计(无论高阻还是低阻)来说，当采用电桥法测量时输出的电压信号(U～ΔR/R的关系)会出现严重的非线性。这是由于镱的灵敏度很高(约为锰铜计的30多倍)，ΔR/R可以高达400％，远远超过电桥的测试范围。电桥法测量还存在着计算公式复杂，调试麻烦等缺点。

而如果不采用电桥，而直接用示波器读取镱计两端的电压(测试方法如图1所示)，对于低阻镱计是没有问题的，见文献：滕林，杨邦朝，杜晓松等，磁控溅射镱薄膜的制备及压阻特性，真空科学与技术学报，2004，24(6)：472。但对于高阻镱计，却存在问题。由于测量对象是瞬态脉冲信号，要求测试电路各部分阻抗匹配。尽管高阻镱计的静态电阻是50Ω，与同轴电缆是阻抗匹配的，但在压力作用下，其电阻远大于50Ω，阻抗不再匹配，从而出现电缆反射现象，如图2所示。而对于低阻镱计，由于电阻的绝对变化量只有数欧姆，不会导致阻抗失配的情况。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种镱计动态压阻的测试方法，以解决阻抗匹配的问题，并且能较大限度地保留传感器的信号幅度。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种镱计动态压阻的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

①搭建测试线路：将镱计R_g和固定电阻R₂并联后，一端用同轴电缆接入示波器，一端通过另一同轴电缆连接脉冲恒流源，并将镱计R_g置于动态压力测试装置中；

②压力加载前，测试镱计R_g的静态电阻R_g0以及固定电阻R₂，则并联电阻的初始值

③动态压力加载后，由示波器读出压力到达之前的平台电位V₀以及压力到达之后的平台电位V_p，受力后的并联电阻R_p由(1)式求出

RpR0=VPV0---(1)]]>

再根据(2)式由R_p求出受力后镱计R_g的电阻R_gp

1Rp=1Rgp+1R2---(2);]]>