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Microhotplate の信頼性そして安定性を改善する新しい口径測定の技術

Published on August 11, 2009 at 7:52 PM

国立標準技術研究所 (NIST) の研究者は NIST'S の最も多目的な技術の 1 つの信頼性そして安定性を改善する新しい口径測定の技術、 microhotplate を開発しました。 小説 NIST 装置はミニチュアのための基礎としてけれども惑星探測機からの地球大気圏外の生命の化学および生物学的因子、産業漏出および印を検出できる極めて正確なガスセンサー発達しています。

NIST の microhotplate は熱電対と共にシステムを感じる自己診断の温度を形作るのに熱効率を使用します。 4 つの microhotplates (左の画像) は右下の microhotplate を交差させるロジウムフィルムのストリップと (矢によって示される) 見られます。 このストリップは測定の温度のための安定した熱電対を形作るために microhotplate の構造のプラチナが付いている接触を (権利のクローズアップの画像で見られる) します。 信用: M. Afridi、 NIST

小さいの温度の範囲を通るために人間より microhotplates 幅毛プログラムされます。 それらは合う金属酸化物のフィルムと特定のガス種を検出するために塗ることができます。 表面のフィルムそして周囲の空気のガスの種類そして集中を両方識別するための 「署名として」役立つ装置を通る電気の流れを変更する温度の種類による探知器の表面への空艇化学薬品の付加。

正確な microhotplate の温度の測定はディスクリミネーションのために重大であり、ガス種の定量化は、間信頼できる、長期操作 microhotplate の温度センサが非常に安定しているまたはいつ漂ったか感じられる、 「組み込み自己テストとして」知られている機能性ことを要求します (BIST)。 IEEE の電子デバイスの文字の次の問題のペーパーではじめて示される、 * 新しい口径測定方法は両方の条件を満たします。

microhotplate を構成する装置の温度センサとして polysilicon のヒーターの部分は最初に役立ちました。 ただし、このセンサーは最初の口径測定からゆっくり一定時間にわたり漂います。 3 か月以内に、温度の読書は高温に 25 の摂氏温度多く消えていました。

NIST エンジニアは 1 台のセンサーのために microhotplate の構造で非常に安定した 2 台の追加温度センサー統合された薄膜プラチナ/ロジウム熱電対および他のために構造の熱効率自体からのデータを使用することによってこの欠点を克服しました。 これら二つのセンサーによって報告される温度を比較することは内部監視システムを microhotplate に与えます。 報告された温度間の相違の絶対値が指定しきい値値の下に残る限り、 2 つの読書の平均は信頼できる考慮されます。 もし相違がしきい値を超過すれば、システムレポートエラー。

元の polysilicon センサーはまだ他の 2 つのセンサーに目盛りを付けるのに使用されている microhotplate の最初の温度の測定を提供します。 完全な 「権力の抑制と均衡」システムによって、温度の測定は 1.5 の摂氏温度の内でに正確です。

正常に彼らの microhotplate のための新しい温度の口径測定システムを示して、 NIST の研究者は技術のための追加進歩に取り組んでいます。 次にラインにガスの検出の microhotplate の使用に重大な金属酸化物のフィルムの汚染を感じるための組み込みシステムの開発はあります。

* M. Afridi、 C. モントゴメリー、 E. たる製造人Balis、 S. Semancik、 K.G. Kreider および J. Geist。 microhotplate の温度センサのためのアナログ BIST の機能性。 IEEE の電子デバイス、ボリューム 30、第 9 (2009 年 9 月)。

Last Update: 13. January 2012 18:13

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