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电路主要由开关电容电荷放大器和一阶Σ-Δ调制器组成，利用0.25umCMOS技术制作成集成芯片，芯片有效面积约为2平方毫米，供电电压2.5V，功耗约为6mW。电路的灵敏度可以达到2.5V/pF，分辨率可达到4aF。为满足不同应用的需求，PérezSanjurjo等设计了一种适用于inficon电容式传感器的电容-数字信号转换电路。

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。可调方波时钟发生器为传感器提供激励信号，同时为解调器提供时钟信号，这种可调性可以抑制传感器的结构变化以及封装给电路的影响。另外，该电路中采用了片上电容阵列，可以抵消差动结构电容的失配导致的不平衡。

差动式可调谐微电容测量电路原理图电路集成芯片采用0.13umCMOS技术制造，供电电压为1.8V，能耗约为10mW。测试结果表明，电路能够测量inficon电容式传感器中的飞法级别的电容变化，灵敏度可达到0.3mV/fF，通过调节相关参数，灵敏度可达到1mV/fF。Awmini等设计了一种开关电容电路来测量具有差动敏感电容结构的inficon设备的微小电容变化。

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视频作者：广州潽拓光电科技有限公司

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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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DL-10A的校准曲线如下所示：▲DL-10A校准曲线横坐标是中国计量院科学院测量标准值，气样是氮气。纵坐标是DL-10A显示值。DL-10A的下限决定于Z0随时间漂移带来的误差。它主要决定于晶振的结构以及环境温度的变化。PART 02石英真空计性能

●石英真空计的精度较高，用音叉结构的晶振安装在稳定温度的金属柱上，在0.01Pa~105Pa之间测量误差为±10%。在真空计上限附近，即接近大气压经过调整后误差较小可做到3%。随着压强的减小，误差会增大。在真空计的下限误差较大。

▲DL-10A在中国计量科学院校准氮气结果

●石英真空计读数与气体种类有关，不同气体的相对压强读数也不同。下图采用的基准气体为氮气，测量不同气体时，应对该气体进行修正。▲不同气体的压强读数

●环境温度的变化会影响石英真空计的读数，在高压强不会引起很大误差，但在接近下限，会引起很大的误差。这主要体现在晶体的固有阻抗Z0随温度变化。

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