CS 电容传感器非常适合用作强磁场中的低温温度控制传感器,因为它们几乎不表现出磁场依赖性。位移电流不受磁场影响。因此,当扫描磁场或在恒温操作下改变磁场值时,温度控制波动保持在最低限度。
由于热循环时电容/温度曲线会发生微小变化,因此必须在冷却后将校准从另一个传感器转移到电容器,以获得最佳精度。建议使用另一个温度传感器测量零场温度,并且电容传感器仅用作控制元件。
电容特性
几乎没有磁场引起的误差
在强磁场下能够实现 mK 控制稳定性
C 与 T 的单调性直至接近室温
温度再现性
经过几天的时间,电容传感器的热循环可能导致其电容/温度值发生变化,在 4.2 K、77 K 和室温下相当于十分之几度。在较长一段时间内,变化可以达到一度或以上。然而,任何减小的电容 C(T)/C(4.2 K) 通常稳定在 ±0.5 K 范围内。在给定温度下工作时,温度响应曲线中的这些变化或偏移不会影响传感器的稳定性因此,不会损害传感器作为控制元件的主要功能。
温度稳定性/温度传递精度
电容传感器将在工作温度下长时间提供非常稳定的控制条件,但由于存在操作“老化”现象,因此在使用中必须小心考虑这种情况的发生。
电容/温度特性的变化可能是所有铁电介质都表现出的介电常数和介电损耗或“老化”的时间依赖性的结果。这种时间依赖性以电容/温度值的短期漂移(分钟到小时)的形式出现,是通过热干扰传感器或改变激励电压或频率而引发的。为了补偿这一点,传感器应在初始冷却至所需工作温度后以及每当对控制温度进行重大调整时稳定一小时。
经过一小时的稳定后,这种短期漂移在 4.2 K 时约为每分钟零点几毫开尔文,在 305 K 时每分钟约为几毫开尔文。漂移始终沿电容减小的方向;因此,它对应于温度降低到 290 K 以下。
典型 CS 电容
典型 CS 灵敏度
典型 CS 无量纲灵敏度