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热导可变的高速微测辐射热计

程正喜  马斌  张学敏  翟厚明  施永明  
【摘要】:给出一种高速的测辐射热计的原型结构。该结构结合RF MEMS开关和常规非致冷微桥结构,吸收桥面同时也是RF MEMS开关的上电极,衬底上的反射镜同时也是RF MEMS开关的下电极。吸收辐射阶段,桥面由热导很小的细长桥腿支撑,初始化阶段/读出阶段开关将桥面下拉至衬底,使桥面迅速降温至衬底温度。吸收阶段的热导小至让非致冷性能达到背景限制,读出阶段的热导大到让桥面在微秒内降温至衬底温度,从而避免了非致冷的速度和性能在热导上相互妥协。配合两阶段工作模式,采用自相减相关双采样技术,直接读出两阶段信号差值,该信号只与单元电阻相关,可以对该信号进行充分的放大。采用数值计算对结构的性能进行仿真,结果表明该结构可以工作在10KHz。该高速结构性能有望达到非致冷的背景限。

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