[发明专利]超灵敏比率电容膨胀计以及相关方法

权利要求书

1.一种超灵敏比率电容膨胀计单元，包括：

第一单元部分，被配置成与第二单元部分嵌套以定义单元体积，第一单元部分和第二单元部分被于其间延伸的间隙所分开；

第一平行板电容器，包括：

耦合到第一单元部分的第一导板，以及

耦合到第二单元部分的第一导板，

其中第一单元部分的第一导板被配置成与第二单元部分的第一导板至少部分地重叠；

第二平行板电容器，包括：

耦合到第一单元部分的第二导板，以及

耦合到第二单元部分的第二导板，

其中第一单元部分的第二导板被配置成与第二单元部分的第二导板至少部分地重叠；以及

从第一单元部分延伸横跨所述间隙到第二单元部分的第一通道，该第一通道包括：

耦合到第一单元部分的第一通道的第一壁；以及

耦合到第二单元部分的第一通道的第二壁，第一通道的第二壁配置成与第一通道的第一壁相对；

第一通道的第一壁和相对的第二壁被配置成在其间接收样本；

其中膨胀计单元被配置成随着第一通道的第一壁和第一通道的第二壁之间样本尺寸的变化测量第一平行板电容器和第二平行板电容器之间的比率电容变化。

2.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第二平行板电容器相对于所述第一平行板电容器被定位成一定角度。

3.根据权利要求2所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述角度包括锐角。

4.根据权利要求2所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述角度包括钝角。

5.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一单元部分和所述第二单元部分均由介电材料组成。

6.根据权利要求5所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述介电材料是石英。

7.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一单元部分和所述第二单元部分均由铜合金构成。

8.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，包括惠斯通电桥，其中所述第一平行板电容器形成所述惠斯通电桥的第一臂并且所述第二平行板电容器形成所述惠斯通电桥的第二臂。

9.根据权利要求8所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中第一电感器通过第一导电迹线耦合到第一电容器，并且第二电感器通过第二导电迹线耦合到第二电容器，从而形成所述惠斯通电桥的四个臂。

10.根据权利要求9所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一电感器和所述第二电感器被配置在所述超灵敏比率电容膨胀计单元的外部，并且通过所述第一导电迹线和所述第二导电迹线相连接。

11.根据权利要求9所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一电感器和所述第二电感器中的至少一个被配置在所述超灵敏比率电容膨胀计单元上或者所述超灵敏比率电容膨胀计单元内。

12.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一单元部分的第一导板和所述第二单元部分的第一导板包括所述第一单元部分和所述第二单元部分的金属化的表面。

13.根据权利要求12所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述金属化的表面包括铂、金、银和铜中的一种或多种。

14.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中每个所述导板具有预定的面积。

15.根据权利要求1所述的超灵敏比率电容膨胀计单元，其中所述第一壁和相对的第二壁被配置成在第一壁和第二壁之间接收具有大约2mm特征长度的样本。