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不同测量范围的加热电流也有差异。因此,在使用热偶计时,应按不同的量程确定规管的加热电流。①10~10-1Pa量程:规管须垂直倒置,在真空度优于10-2Pa时调定加热电流(此时热电势为10mV,即满刻度),其加热电流可调节范围为95~150mA。②102~10Pa量程:规管须垂直倒置,在0.1MPa时调定加热电流,其加热电流可调节范围为175~300mA或以上。
热偶计规管的结构较电阻式规管复杂一些,但p-E校准曲线受外界温度的影响较小。 MEMS传感器具有小型化、低成本、、易与CMOS集成电路兼容等特点。在不同类型的MEMS传感器中, 很普遍、应用 很广泛的是压阻式和电容式传感器。与压阻式传感器相比,电容式传感器具有灵敏度高、温度系数低、功耗低等优点。
MEMS电容薄膜真空计作为MEMS电容式传感器的一种,能够满足深空探测、空气动力学研究、临近空间探索等领域对真空测量仪器测量准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求,具有广泛的应用前景。MEMS电容薄膜真空计包含真空规管和测量电路两个部分。其中,真空规管将真空度转化成电容量,测量电路对电容量进行处理得到真空度的值。MEMS电容薄膜真空规管初始电容量的范围为几到几十皮法,其电容变化量为几飞法甚至更小。
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inficon电容薄膜真空计作为inficon电容式传感器的一种,能够满足深空探测、空气动力学研究、临近空间探索等领域对真空测量仪器测量准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求,具有广泛的应用前景。inficon电容薄膜真空计包含真空规管和测量电路两个部分。其中,真空规管将真空度转化成电容量,测量电路对电容量进行处理得到真空度的值。
inficon电容薄膜真空规管初始电容量的范围为几到几十皮法,其电容变化量为几飞法甚至更小。inficon电容薄膜真空规管的敏感电容具有不同结构,包括单侧电极结构、双侧电极结构以及静电力平衡结构,不同结构的敏感电容其电容变化量不同。另外,inficon电容薄膜真空计要求测量电路功耗低、易集成,考虑到寄生电容和电磁干扰及温度的影响,准确测量inficon电容薄膜真空规管的微小电容是一个难题。
针对不同结构的敏感电容,提出了多种微小电容测量方法。1.单侧电极微小电容测量敏感电容为单侧电极的inficon电容薄膜真空规管结构简单,在inficon制造及封装工艺下易于实现。如图1所示,感压薄膜上的电极与硅基底上的电极组成了一个随真空度变化而变化的敏感电容。由于只存在单一的敏感电容,测量电路中往往需要引入一电容值与敏感电容初值相等的固值参考电容。
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单侧电极inficon电容薄膜真空规管结构图郭占社等提出了基于峰值检测的微电容测量法,该方法可用于检测inficon设备上的单一电容变化量。电路采用实时峰值检测技术,只检测待测电容的变化量。 首先正弦载波信号及微分电路对inficon器件输出的电容量进行载波调制,然后通过减法电路得到幅值与电容变化量成比例的正弦信号, 很后用峰值检测方法对信号进行解调,得到直流输出。测试结果表明,该测量电路具有良好的线性,测量精度可以达到2%,灵敏度可以达到3.6V/pF。但该电路不易于小型化集成。
图2基于峰值检测的微电容测量电路框图Wang等设计了一种具有宽温度范围的基于CMOS的微电容测量电路。 电路采用相关双采样方法,Vref为输入参考电压,时钟信号Φ1、Φ2通过控制开关控制电容的充放电从而完成对敏感电容的测量。保持电容Ch1、Ch2用来存储和消除低频噪声及运算放大器的偏置电压。
电路采用结构简单、性能稳定的二阶Σ-Δ调制器来实现高的分辨率,其中电容C3=2C4。测量过程分为两个阶段,当信号Cal置“0”时,电路处于正常工作状态,输出为y;当信号Cal置“1”时,电路处于校准状态,C1和C2位置互换,此时输出为y′。两种状态下的输出信号都包含由时钟反馈回路、电荷注入效应、开关漏电流等产生的噪声,两者相减即可消除这些噪声。
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.inficon真空计的特性?答:inficon真空计是一种肯定真空计,可以得出被测压力的平方根。但inficon计只有测量被测汽体中汽体的分气体压强,不可以测量在其中可凝气体的气体压强。2.导热真空计的基本原理?根据哪些量的测量来体现导热的转变?
答:导热真空计是根据低电压汽体的导热与工作压力相关这一状况来开展测量的。它可以根据热丝电阻器的变动来体现溫度的转变,进而体现导热的转变,用此类测量方式的真空计称之为传热系数真空计,又称之为皮拉尼真空计。还可以同时用热电阻测量热丝的气温改变来体现导热的转变,称之为热偶真空计。
危害导热真空计测量低值的原因是什么?答:热丝的发热量除开汽体热传导外,还能够顺着热丝自身向两边热传导,即固态热传导;还能够以扩散的方法热传导,这二种换热方法与工作压力不相干,当工作压力较低,汽体的传发热量显著小于固态的换热和幅射热传导时,就不可以体现工作压力的变动了,即做到了测量的低值。
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