导语：

本文介绍了一种基于电容式微型真空度检测系统，其核心组件为MEMS技术制造的微型真空传感器。该系统利用PIC16F87X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，完全满足测量要求。

1 引言

随着节能材料的广泛应用，特别是在电冰箱隔热层中使用节能材料已成为行业趋势。然而，这些厚度相同但导热系数低于普通隔热材料的新型隔热材料由于体积较大，不利于空间使用，因此寻找更低导热系数和更小体积的隔热材料成为了关键。此类需求促进了欧洲发达国家在建筑和冷藏设备中采用高性能保温材质如真空绝heat 板（Vacuum insulation panel）的发展。

2 系统组成及原理

2.1 电容式微型真空传感器

该传感器结构由玻璃衬底、下电极、绝缘层、硅膜片（上电极）和密封用的玻璃构成。在其工作原理中，当外部压力作用于硅膜片时，它会导致两极板之间距离变化，从而引起电容值改变，该变化被用作测量基础。

2.2 CVC测试系统电路

本系统采用带增量调制器的一种CVC转换技术，可实现信号带宽与检测精度可调。这一技术通过双采样消除低频噪声，并通过增量调制进行低通滤波以提高输出信号质量。

2.3 信号放大电路

为了确保后续处理过程中的信号稳定性，本系统采用了运算放大处理，以便扩展原始输出信号范围，使其适应后续分析需求。

2.4 PIC16F87X系统工作电路

此部分描述了如何将整合所有之前提到的电子元件以形成一个功能完整且能够执行特定任务（即监控并记录温度）的单芯片控制平台。

3 测量数据及分析

实验结果显示，在10-5至10-3 Pa范围内，实际测得与理论预期相符，即随着环境压力的降低，输出值增加。这种线性关系对于设计智能化设备至关重要，因为它意味着可以通过简单地读取输出值来确定当前环境压力水平，无需复杂计算或校准步骤。此外，由于整个体系设计简洁且易于维护，它也非常适合用于各种需要高精度、高稳定的环境监控场景，如航空航天领域或其他需要高度纯净气氛的情况下的工业操作室等场所。