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改进 Microhotplate 的信度和稳定性的新的定标技术

Published on August 11, 2009 at 7:52 PM

国家标准技术局的 (NIST) 研究员开发了将改进可靠性和稳定性其中一 NIST'S 最多才多艺的技术的新的定标技术, microhotplate。 小说 NIST 设备被发展作为缩样的基础,可能检测化工和生物战剂、行业地球外的寿命的甚而泄漏和符号从登上一台行星探测器的极为准确的气体传感器。

NIST microhotplate 与热电偶一道使用其热效率形成感觉系统的一个自测温度。 四 microhotplates (左图象) 看到与 (指示由箭头) 克服右下 microhotplate 的铑影片主街上。 此主街上联系与白金的联络在 microhotplate 结构 (参见在右边的特写镜头图象) 形成评定的温度的一对稳定的热电偶。 赊帐: M. Afridi, NIST

微小 microhotplates 没有宽比人头发被编程通过温度的范围循环。 他们可以用被剪裁的金属氧化物影片涂检测特定气体种类。 对探测器的表面的空中化学制品附上根据影片和表面的温度的种类,更改电流通过设备,起 “签名作用”对于识别气体种类和浓度在自由流通的空气的。

准确 microhotplate 温度评定为歧视是关键的,并且气体种类的量化,当可靠,长期运算时需求 microhotplate 的温度传感器很稳定或能感觉他们什么时候漂移,是公认的 “固定自检”功能 (BIST)。 如第一次被展示在 IEEE 电子设备信函的一个即将发布的问题的一份文件, * 新的定标方法满足两个要求。

组成 microhotplate 的多晶硅加热器的部分原来地担当了设备的温度传感器。 然而,此传感器从其最初的定标将随着时间的推移迟缓地漂移。 在三个月内,温度读数关闭多达 25 摄氏度在高温。

NIST 工程师解决了此缺点通过使用从很稳定二个另外的温度的传感器,在 microhotplate 结构集成的薄膜白金/铑热电偶一个传感器的和这个结构的热效率的数据其他的。 比较这两个传感器报告的温度提供 microhotplate 以其内部监控系统。 只要区别的绝对值报告的温度之间的在一个指定的阈值下依然是,二读数的平均数被认为可靠。 如果这个区别超出这个阈值,系统报表错误。

原始多晶硅传感器仍然提供 microhotplate 的最初的温度评定,用于校准另外两个传感器。 到位完全 “制约与平衡”系统,温度评定是准确的对在 1.5 摄氏度之内。

顺利地被展示他们的 microhotplate 的新的温度定标系统, NIST 研究员在技术的另外的推进从事。 下一个是一个固定系统的发展感觉的金属氧化物影片的污秽重要对在气体检测的 microhotplate 的使用。

* M. Afridi, C. 蒙加马利、 E. 木桶匠Balis, S. Semancik, K.G. Kreider 和 J. Geist。 microhotplate 温度传感器的模式 BIST 功能。 IEEE 电子设备,数量 30,没有 9 (2009 9月)。

Last Update: 13. January 2012 15:58

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