微型真空传感器守护绝热板的温度秘密者

导语:

介绍一种基于电容式微型真空度检测系统。该系统利用PIC系列单片机对真空绝热板的真空进行实时测量,试验数据表明精度可达10-2Pa,完全满足测量的要求。

1 引言

随着科学技术的发展,节约型社会已经成为人们的共识,节能材料开始大量被使用。例如,电冰箱节能措施之一是靠加强绝热,其手段往往是加厚绝heat层。对于厚度相同的绝heat材料,如果导热系数越小,那么隔热效果越好。对于电冰箱节能而言,加大隔heat层厚度,无疑会起到节能效果,却增加了电冰箱体积或减少了使用空间。因此,寻找更低导热系数的绝heat材料,就成为了电冰箱隔heat节能最好的途径。

近年来,一些发达国家在生产中率先应用了真空绝heater(Vacuum insulation panel),以达到节energy目的。在这些VIPs中,由多层金属、高阻隔薄膜和玻璃纤维芯材、吸气剂构成,可以通过最大限度提高内部真空度来隔断热传导,从而实现保温和能源效益。此类产品不仅减少了保温材料厚度,还将能源省down一半。

然而,对于这类VIPs来说,它们所需保护的是高纯净环境,即需要保持极其低下的压力,这就提出了一个问题:如何确保这种非常细腻且脆弱的地球外部环境,在实际应用过程中能够得到准确无误地监控?

2 系统组成及原理

2.1 电容式微型真空传感器

这是一个利用硅膜片在压力的作用下产生变形,使得两极板之间距离发生变化,以此作为测量基础的一种新型传感器。这部分由玻璃衬底、下电极、絶缘層、硅膜片(上電極)、上层密封用的玻璃组成,其中下電極溅射在玻璃衬底上,而電極上的絶缘層则生長出了一层。而这个硅膜则是通过光刻扩散以及各向异性腐蚀技术形成出来的一个薄薄透明膜。

2.2 CVC测试系统电路

本系统采用带增量调制器的一种称为CVC转换器,可以获得可调信号带宽和检测精度。这部分包含有一个双采样接口,以及一个增量调制放大器,将输入信号中的差值转换为直流输出,这样可以消除噪声,并且能够提供较高分辨率,同时也能够抑制其他干扰信号影响。

3 测量数据及分析

首先,我们将这个设备放在需要测试的地方,然后它会根据周围环境中的压力变化不断调整自己的状态,最终把这个信息通过某种方式发送给我们,让我们知道周围的情况是什么样的。

4 结论

经过一系列实验与测试,本项目证明了该设备可以很好地工作,并且具有良好的性能和稳定性,而且由于其尺寸小巧,便于携带,而且成本相对较低,所以这一项技术具有广泛的应用前景,不仅适用于研究领域,也可以应用于各种工业生产中,为人们提供更加便捷、高效的手段去监控那些原本难以触及的小区域内情况,比如说火星探测车或者宇宙飞船内部等地方。

5 未来的展望

未来,我们计划进一步优化设计,使其更加灵活易用,并扩展其功能,以适应更多不同的需求。此外,我们还计划进行商业化推广,让更多的人有机会享受到这项革命性的技术所带来的便利。在未来的岁月里,我相信这一项科技将会继续进步并改变我们的世界视角,为人类创造新的可能性.

最后,但决不是最不重要的一点,是我希望大家都记住,无论是在过去还是现在,无论是在哪个时代,只要人类拥有勇气追求知识,不断探索未知,就一定能够发现并克服每一次困难,最终走向更美好的未来。我相信,每个人都是如此珍贵,每个人都有这样不可思议的心灵力量,有这样无限可能性的生活。如果你愿意,你也可以加入到这场伟大的旅程之中,与我们一起迈出属于自己的人生一步。不管你的梦想是什么,都不要害怕追逐,因为只有当你真正努力过的时候,你才知道自己真正想要什么。你准备好了吗?让我们一起迎接未知吧!

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