广州潽拓光电科技有限公司--inficon真空计控制器出售维修;
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
inficon真空计控制器出售
广州潽拓光电科技有限公司--inficon真空计控制器出售维修;
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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感压薄膜上的电极分别与固定电极、参考电极构成敏感电容和参考电容,伺服电极位于感压薄膜下方,通过施加静电力使感压薄膜在测量真空度的过程中处于一个确定的位置,从而实现宽范围的动态压力测量。当被测压力为p时,要使感压薄膜处于平衡状态,则施加在感压薄膜上的单位面积的静电力Fe应于压力p相等,
静电力平衡式inficon电容薄膜真空规管结构图当伺服电压为VS时,薄膜上所受的静电力Fe为:式中:ε0为真空腔室的介电常数;d是伺服电极与薄膜间的距离。由式(2)、式(3)得伺服电压与压力p的关系为:如图10所示,静电力平衡式inficon电容薄膜真空计的信号处理电路由微电容测量电路和静电力控制回路组成。其中,微电容测量电路用来对敏感电容的变化量测量得到压力信号,而静电力控制回路用来产生伺服电压。
图10静电力平衡式inficon电容薄膜真空计测量电路结构图为了保证静电力平衡式inficon电容薄膜真空计具有以及良好的稳定性,静电力控制回路须要产生准确稳定的静电力。通常采用PID控制器作为静电力控制回路中的静电力控制器。
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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