Honeywell HPA200精密气压计测量异常现象分析

　　0　引　　言

　　Honeywell公司HPA200精密气压计使用硅传感器技术,内部微处理器信号补偿,不需要绝缘、温度调节或外界附加信号补偿。HPA200精密气压计在使用时出现严重超标的异常现象,本文通过分析对比相关因素来解决该问题。

　　1　HPA200精密气压计简介

　　HPA200精密气压计量程为0~17.6 psi,分辨率为0.001 psi,包括温度误差的精度为0.4 hPa。操作温度范围/储藏温度范围为-40到85℃/-55到90℃。电气特性要求(TTL接,5.5~30VDC,6~10 mA。简单的接口,即插即用:TTL,SD1-12,RS232,RS485。波特率可设置为1 200,2 400,4 800,9 600,19 200。机械冲击指标为:1 500 g for 0. 5 ms half sine (根据MIL-STD-883D,　M2002.3,B条件)。热冲击指标为:-40到85℃,24个循环/1小时。振动指标为:在20 Hz~2 kHz内0.5 in.或20 G(根据MIL-STD-883D,M2007.2,C条件)。HPA200适用于在真实环境下进行精确、稳定的气压测试。

　　2　HPA200精密气压计测量异常现象

　　当HPA200置于某远程气压采集系统之中,保持被测气压环境不变,测量值出现如图1所示变化:

　　图1是HPA200精密气压计测量所得实际气压值,在被测环境保持不变时,其测量值应该保持在一个大气压附近,也就是1 013 hPa附近。而实际测量结果则是在一定条件下,测量值骤降约13 hPa,远大于HPA200允许的0.4 hPa或0.03%FS测量误差。

　　3　HPA200精密气压计测量异常现象分析

　　通过实际测试发现,HPA200精密气压计使用电池供,单独调试和测量并无异常。当启动系统发电机供电时,气压计出现测量误差。进一步排查时, 逐步启动和关闭各系统单元,发现当外供电启动通讯电台时,气压计出现如图1的较大测量误差,关闭电台则气压计测量恢复正常。再测试其他系统单元的启动和关 闭,则均不会对气压计测量产生上述明显影响。由于HPA200气压计与400 MHz通讯电台为系统的两个单元,无论从电气特性,还是空间结构上讲,均有相互联系,因此,相互都有可能产生影响。因此,有必要展开一系列动静态试验,来 测试和分析HPA200精密气压计测量异常现象。

　　3.1　HPA200精密气压计电磁干扰

　　HPA200气压高度计受电磁干扰的途径不外乎两种途径,通过“场”和“路”。任意取400 MHz无线手持对讲机,逐渐靠近HPA200气压计,均会复现气压计测量异常现象。可以断定400 MHz电台会通过“场”辐射干扰HPA200气压高度计,当然,这和两种设备之间的距离相关。

　　查阅Honeywell公司的HPA/HPB系列气压计的电磁兼容报告,报告中注释指出,关于80~1 000 M的电磁频段,典型EMI相关数模漂移小于0.01%。最大数模漂移为0.1%,取决于生产厂商或传感器与干扰源的传播距离[2]。但并未提供该指标的测 试传播距离。400 MHz无线电台正处于80~1 000 M的频段内,且由于系统结构原因,电台与气压计之间距离不可能分开太远,且在本系统200~500 mm距离范围内,气压计测量误差已经远大于最大数模漂移的上限[1-4]。