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电容-数字信号转换器原理图电路芯片利用IBM0.13umCMOS技术制造，CMOS电路板的尺寸为1950umx1850um，有效电路尺寸为263umx354um，采用2.5V电源供电，功率消耗约为0.69mW。在-20～225℃温度范围内，电路精度可达到2.4%，分辨率可达到1.44fF。

电容-数字信号转换器电路布局和芯片显微照片2.双侧电极微小电容测量敏感电容为双侧电极结构的inficon电容薄膜真空规管结构 ，敏感薄膜上的电极与上下硅基底上的电极构成了两个随真空度变化而变化的敏感电容。差动结构的敏感电容配合差动电路能准确感知薄膜的微小变化、减小寄生电容和耦合电容的影响、提高测量的共模抑制比，从而提高整个系统的分辨率，因此通常采用功耗低、易小型化集成的开关电容电路来构成差动测量电路。而随着inficon传感器的广泛应用，具有可调性、能满足不同设备需求的电路也比较受关注。

图5双侧电极inficon电容薄膜真空规管结构图官设计了一种具有可调灵敏度的针对差动电容结构的inficon电容式传感器的信号测量电路。 电路包括传感器电容CX1、CX2，寄生电容CP，输入阻抗缓冲器R，前置可编程放大器，一个单位增益的反相放大器，相敏解调器，可调方波时钟发生器，低通滤波器（LPF），可编程输出放大器。可编程放大器提供了多个增益，使得电路可以根据信号的输入强度及要求来选择合适增益。

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视频作者：广州潽拓光电科技有限公司

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安装晶振的集成机箱 真空腔体压强测量与外壳检漏

有些器件需要在真空条件下工作，就要将这些器件密封在腔体中，这样腔体中压强要测量，外壳也需要捡漏，并要估计漏率的大小。因为石英晶振体积比较小，选用石英真空计测量压强是合适的。只要将石英晶振密封在腔体中，用两根引线引出腔体即可。腔体的漏率可以用以下公式计算：漏率Q=V×dp/dt，式中V是腔体体积，dp是在dt时间内压强的变化。

若初始压强为10Pa，存放两天后压强上升到20Pa，体积为2cm3，可算出漏率为1.2×10-10Pa.m3/S。如有漏，可用密封材料堵怀疑有漏的地方,若压强不再变化，说明漏洞就在这个地方。

市电供应困难的环境

测量几万伏高压处的压强，真空计的外壳要接高压火线，可用石英真空计来测量。因为石英真空计的功率小，可用电池供电，这样可将石英真空计及电池均放置在高压绝缘柱上。此外，由于石英真空计耗电小，不一定要交流220V供电，仅需要9V直流电池供电即可，这样它会在航天事业中获得应用。

▲石英真空计放置高压绝缘柱上

石英真空计的下限决定于石英晶振阻抗的漂移，而阻抗的漂移决定于石英晶振的结构及环境温度的变化。选择适当结构的晶振，可以获得较低的下限。石英真空计的优点是传感器体积小，功耗小，精度较高，量程较宽等，因此它将有广泛的应用。

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依照真空计测量基本原理所利用的差异的物理学体制，可将具体的真空计分成三大类，分别是利用物理性能，利用汽体动力学模型和利用自由电子作用的真空计。利用物理性能的真空计典型性的有波尔登规（Bourdon）和薄膜电容规；利用汽体结构力学效用的典型性真空计有皮拉尼(Pirani)电阻器规和电加热偶规；利用自由电子作用的典型性真空计有热阴极水解规和冷阴极电离规。

1、波尔登规（Bourdon）2、薄膜电容规3、皮拉尼规4、热电阻规5、热阴极水解规6、冷阴极水解规

真空计原理、工作中特点及应用热偶真空计是运用热电阻的电势差与加温部件的温度相关，元器件的温度又与气体的导热相关的基本原理来准确测量真空值的真空计。热偶真空计原理热电阻真空计的结构如下图1所显示，气体分子结构担负的导热量与气体压强正相关是热电阻真空计的原理。

热电阻真空计的结构图金属材料圆桶内部结构配有一根灯丝，两边联接电级，插电后灯丝会发烫。灯丝的卡路里会根据气体分子结构撞击灯丝、辐射热和固态导热等方法被抢走。设单位时间内以以上三种方法抢走的发热量各自为Qg、Qr、Qs，则平衡状态下下列公式计算创立：式中Q———单位时间灯丝释放的发热量；R———灯丝的电阻器；I———灯丝的电流量。

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