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Nueva Técnica de la Calibración Que Mejora Confiabilidad y la Estabilidad de Microhotplate

Published on August 11, 2009 at 7:52 PM

Los Investigadores en el National Institute of Standards and Technology (NIST) han desarrollado una nueva técnica que mejorará la confiabilidad y la estabilidad de una de las tecnologías más versátiles de los NIST, el microhotplate de la calibración. El dispositivo del NIST de la novela se está desarrollando como el asiento para la miniatura con todo los sensores altamente exactos del gas que pueden detectar agentes químicos y biológicos, los escapes industriales e incluso los señales de la vida extraterrestre a bordo de una antena planetaria.

El microhotplate del NIST utiliza su eficiencia térmica conjuntamente con un termocople para formar una temperatura de autoprueba que detecta el sistema. Cuatro microhotplates (imagen izquierda) se consideran con una cinta de la película del rodio (marcada por una flecha) que cruza el microhotplate del abajo a la derecha. Esta cinta hace el contacto con el platino en la estructura del microhotplate (véase en la imagen del primer a la derecha) para formar un termocople estable para la temperatura de medición. Haber: M. Afridi, NIST

El minúsculos microhotplates-ningún más ancho que un ser humano pelo-se programan para completar un ciclo a través de un rango de temperaturas. Pueden estar recubiertos con las películas de óxido de metal adaptadas para detectar especie específica del gas. Fijación Llevada Por Aire de las substancias químicas a la superficie del detector dependiendo del tipo de película y de la temperatura de la superficie, cambiando el flujo de la electricidad a través del dispositivo, que sirve como la “firma” para determinar el tipo y la concentración del gas en el aire ambiente.

Las mediciones Exactas de la temperatura del microhotplate son cruciales para la discriminación y la cuantificación de la especie del gas, mientras que es segura, operación a largo plazo exige que los sensores de la temperatura de los microhotplate puedan altamente estables o detectar cuando han cambiado, funciones conocidas como “autoexamen incorporado” (BIST). Según Lo demostrado por primera vez en un papel en una aplicación próxima las Cartas del Dispositivo de Electrón de IEEE, * el nuevo método de la calibración satisface ambos requisitos.

Una porción del calefactor de la polisilicona que componía el microhotplate sirvió originalmente como el sensor de la temperatura del dispositivo. Sin Embargo, este sensor cambiaría despacio en un cierto plazo de su calibración inicial. En El Plazo De tres meses, las lecturas de la temperatura eran lejos cerca tanto como 25 grados de Cent3igrado en las temperaturas altas.

Los representantes técnicos del NIST vencieron este defecto usando datos a partir de dos sensores-uno adicionales de la temperatura altamente estables, del platino de la fino-película/del termocople del rodio integrado en la estructura del microhotplate para un sensor y de la eficiencia térmica de la estructura sí mismo para el otro. Comparar las temperaturas señaladas por estos dos sensores provee del microhotplate su sistema de vigilancia interno. Mientras siga habiendo el valor absoluto de la diferencia entre las temperaturas señaladas debajo de un valor de umbral especificado, el promedio de las dos lecturas se considera seguro. Si la diferencia excede el umbral, los partes del sistema un desvío.

El sensor original de la polisilicona todavía proporciona a la medición inicial de la temperatura de los microhotplate, que se utiliza para calibrar los otros dos sensores. Con el sistema completo de la “inspección y del balance” en el lugar, las mediciones de la temperatura son exactas dentro de 1,5 grados de Cent3igrado.

Con éxito demostrando el nuevo sistema de la calibración de la temperatura para su microhotplate, los investigadores del NIST están trabajando en los adelantos adicionales para la tecnología. Después en línea está el revelado de un sistema incorporado para detectar la contaminación de las películas de óxido de metal críticas al uso de los microhotplate en la detección del gas.

* M. Afridi, C. Montgomery, E. Tonelero-Balis, S. Semancik, K.G. Kreider y J. Geist. Funciones Analogicas de BIST para los sensores de temperatura del microhotplate. Dispositivos de Electrón de IEEE, Volumen 30, No. 9 (Septiembre de 2009).

Last Update: 13. January 2012 19:48

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