一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统，包括：将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，在所述激励信号的作用下分别由所述检测电路和基准电路得到输出信号；根据所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号，得到检测信号；对所述检测信号进行解算，得到气体真空度检测值；其中，所述参考电容器为除薄膜电容器外的其他种类的电容器。用以解决现有技术中对中高真空范围的真空度测量方法方案复杂，且真空度不高的缺陷，实现中高真空范围的高真空度的准确检测，且检测方法简单易于实施。方法简单易于实施。方法简单易于实施。

【技术实现步骤摘要】
一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统


[0001]本专利技术检测
，尤其涉及一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统。

技术介绍

[0002]真空测量技术被广泛应用于半导体制造、化工冶金、航空航天等领域，随着科技不断进步，基于不同原理的真空度检测技术也层出不穷，如：压缩式真空检测、热阴极电离真空检测、皮拉尼热阻真空检测等。不同的检测方法适用于不同的真空测量范围，如：对流真空检测、汞柱真空检测、电阻真空检测、热电偶真空检测等适用于中低真空范围，电离真空检测、热阴极磁控真空检测方案适用于中高真空范围。
[0003]对于中高真空范围的检测，需要方案具有相对较高的精度，而目前针对中高真空范围的真空度测量的方案大都比较复杂，例如，一种基于二极管桥的薄膜电容真空计的电容检测电路中，其原理如图1所示，即采用二极管桥电路作为检测电路，具体是将真空计内部的检测电容和测量电容直接接入电路，通过正弦交流信号的激励后其输出信号的直流分量与这两个电容的差值成正比，后续经过滤波，放大，调零等处理就能得到最终的输出信号。其中，如图2所示的二极管桥电路是该电容检测方法的核心部分，图中的测量电容和参考电容的电容值为pF量级，正弦信号经过耦合电容进入二极管桥后，输出检测信号，由图1和图2可以看出，该检测电路包含振荡电路部分且控制复杂，且根据其实验数据来看，测量范围仅在0.75
‑
7.5Torr，真空度并不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统，用以解决现有技术中对中高真空范围的真空度测量方法方案复杂，且真空度不高的缺陷，实现中高真空范围的高真空度的准确检测，且检测方法简单易于实施。
[0005]本专利技术提供一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，包括：
[0006]将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，在所述激励信号的作用下分别由所述检测电路和基准电路得到输出信号；
[0007]根据所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号，得到检测信号；
[0008]对所述检测信号进行解算，得到气体真空度检测值；
[0009]其中，所述参考电容器为除薄膜电容器外的其他种类的电容器。
[0010]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，所述将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路前，还包括：
[0011]实时监测检测空间内的温度，并在监测的温度超出预设的温度范围时，对所述检测空间内的温度进行调节，以使所述检测空间内的温度始终维持在所述温度范围内。
[0012]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，所述将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，具体包括：
[0013]将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和第二放大电路构成的基准电路。
[0014]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，所述将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和第二放大电路构成的基准电路，具体包括：
[0015]将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和含有第一反馈电容器的第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和含有第二反馈电容器的第二放大电路构成的基准电路；
[0016]其中，所述薄膜电容器的初始电容值和所述参考电容器的电容值相等；所述第一反馈电容器和第二反馈电容器为电容值与所述参考电容器的电容值相等的相同种类的电容器。
[0017]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，所述根据所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号，得到检测信号，具体包括：
[0018]将所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号作为差分放大电路的输入，由所述差分放大电路得到以所述检测电路与基准电路的输出信号的差值放大值形式进行表示的检测信号。
[0019]本专利技术还提供一种基于薄膜电容器的气体真空度检测系统，包括：
[0020]信号获取模块，用于将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，在所述激励信号的作用下分别由所述检测电路和基准电路得到输出信号；
[0021]信号处理模块，用于根据所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号得到检测信号；
[0022]信号解算模块，用于对所述检测信号进行解算，得到气体真空度检测值；
[0023]其中，所述参考电容器为除薄膜电容器外的其他种类的电容器。
[0024]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测系统，还包括：
[0025]温控模块，用于实时监测检测空间内的温度，并在监测的温度超出预设的温度范围时，对所述检测空间内的温度进行调节，以使所述检测空间内的温度始终维持在所述温度范围内。
[0026]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测系统，所述信号处理模块为差分放大模块；
[0027]所述差分放大模块用于将所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号作为输入，并输出所述检测电路的输出信号与所述基准电路的输出信号的差值放大值。
[0028]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测系统，还包括：
[0029]数模转换模块，用于通过数模转换生成作为所述激励信号的载波；
[0030]调整模块，用于将所述载波的幅值和频率调整至满足所述检测电路和基准电路的输入要求。
[0031]根据本专利技术所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测系统，还包括：
[0032]模数转换模块，用于将所述差分放大模块输出的差值放大值由模拟信号转换为数字信号后，输入所述信号解算模块进行解算。
[0033]本专利技术提供的一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法及系统，通过将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，利用薄膜电容器会随气压形变，使其电容值发生改变的特性，使得在检测空间内气压发生变化时，在所述激励信号作用下由检测电路输出的信号会发生改变，而非薄膜电容器的参考电容器所在的基准电路的输出信号并不会因为气压的变化发生变化，进而以基准电路的输出信号作为比较基准，能够方便的得到与所述薄膜电容器的电容值变化量相关的检测信号，即所述检测空间内的气体真空度变化，之后通过将检测信号解算，就能得到气体真空度检测值，检测方法简单易于实施。
[0034]通过将预设的激励信号分别输入检测电路和基准电路，使得检测电路和基准电路以同一激励信号作为输入，进而避免了因输入信号不同造成的噪声和偏移对检测结果的影响，提高了检测的准确度。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，其特征在于，包括：将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，在所述激励信号的作用下分别由所述检测电路和基准电路得到输出信号；根据所述检测电路的输出信号以及所述基准电路的输出信号，得到检测信号；对所述检测信号进行解算，得到气体真空度检测值；其中，所述参考电容器为除薄膜电容器外的其他种类的电容器。2.根据权利要求1所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，其特征在于，所述将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路前，还包括：实时监测检测空间内的温度，并在监测的温度超出预设的温度范围时，对所述检测空间内的温度进行调节，以使所述检测空间内的温度始终维持在所述温度范围内。3.根据权利要求2所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，其特征在于，所述将预设的激励信号分别输入含有薄膜电容器的检测电路和含有参考电容器的基准电路，具体包括：将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和第二放大电路构成的基准电路。4.根据权利要求3所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，其特征在于，所述将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和第二放大电路构成的基准电路，具体包括：将幅值和频率可调的载波作为所述激励信号分别输入由薄膜电容器和含有第一反馈电容器的第一放大电路构成的检测电路，以及由参考电容器和含有第二反馈电容器的第二放大电路构成的基准电路；其中，所述薄膜电容器的初始电容值和所述参考电容器的电容值相等；所述第一反馈电容器和第二反馈电容器为电容值与所述参考电容器的电容值相等的相同种类的电容器。5.根据权利要求4所述的基于薄膜电容器的气体真空度检测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋冬谊，韩雪飞，王松杰，王杰，唐嫒尧，汤一，廖兴才，林立男，张永斌，
申请(专利权)人：北京晨晶精仪电子有限公司，
类型：发明
国别省市：