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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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该规管是全金属外壳,通过粗壮的可以热插拔的针脚连接控制器。规管可以单独替换,inficon英福康真空计保养要多少钱,您也可以用一个控制器去测安装在不同位置的多个规管的读数。套装包含的规管为KF25接口,您还可以另外采购其它接口的规管, 很重要的是,inficon536规管非常的便宜。



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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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