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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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PID控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高,在静电力反馈微传感器中应用广泛。PID控制器中的比例作用可以及时反映系统的误差信号,并减小系统偏差;积分作用可以消除稳态误差,实现对设定值的无静态跟踪;微分作用可以改善系统的响应速度和稳定性。通过正确地设置PID控制器的参数,就可以使其满足静电力平衡式inficon电容薄膜真空计的测量要求。
根据对inficon电容薄膜真空计的微电容测量方法的分析,可以看出,针对不同结构的敏感电容,存在不同的测量方法。单侧电极微电容测量法电路结构简单,易于实现,适用于敏感电容初值较大且电容变化量也较大的场合。在测量的过程中,可以引入一个电容值与敏感电容初值相等的参考电容来构成差分测量电路,从而在一定程度上消除寄生电容的影响,提高系统的线性度。
双侧电极微电容测量法适用于敏感电容为差动结构且初值及变化量都很小的场合,其电路通常包含开关电容电路以及时钟电路,这就使得电路结构比较复杂,但在双侧电极微电容测量法中,传感器与检测电路构成了双差动结构,从而能抑制测量过程中的噪声、减小寄生电容的影响,具有较高的电源抑制比及共模抑制比。
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inficon技术:(1)从微机电系统(inficon)发展到纳机电系统(NEMS)的启示;(2)inficon加速度计、陀螺仪及组合式惯性传感器技术及应用;(3)光学传感器和气体传感器技术及应用;(4)inficon谐振器和振荡器技术及应用;(5)inficon制造工艺;(6)inficon封装技术;(7)inficon产线参观学习:苏州inficon中试平台和捷研芯量产封装产线。
上世纪50年代,D.J.Pacey研究用石英晶振测量气体压强。他采用双三级管(电子管)做电路,其一侧与晶振构成Pierce-Miller振荡器,晶振置于被测气体中作压强传感器。当气体压强变化时,阳极电流也随之变化。据称该仪器可测105Pa到13.3Pa的压强。
到了20世纪80年代,M.Ono等人设计了测量范围从1.33Pa到大于105Pa的石英真空计。所用晶振为音叉结构,长2.66mm,宽0.3mm,厚0.13mm,谐振频率为32768Hz。仪器采用位相锁定环路,(phaselookedloop)使振荡电路的频率与晶振的谐振频率保持一致。为了进一步减小下限,经过对石英晶振结构的研究,选用10mm长的晶振做成0.133Pa~105Pa测量范围的真空计。
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