德國海曼heimann MEMS皮拉尼真空傳感器介紹

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德國海曼除了熱電堆傳感器，Heimann Sensor 還提供寬壓力范圍的真空傳感解決方案。這些是 德國海曼MEMS 型皮拉尼真空傳感器。

德國海曼皮拉尼測量原理：

皮拉尼真空計的測量原理相當(dāng)簡單。金屬絲被電流加熱。如果電線處于完全真空狀態(tài)，則沒有氣體，因此沒有熱量損失。在實際條件下(不是完美的真空)，周圍的氣體會從電線中帶走熱量/能量。除去的熱量與氣體分子的數(shù)量有關(guān)，因此與壓力有關(guān)。

皮拉尼真空計有三種可能的工作模式：

恒流

恒壓

恒溫

最基本的操作模式是恒流操作。在這種情況下，傳感器(基本上是電阻)由恒定電流供電。在這種情況下，測量與傳感器溫度相關(guān)的電阻，并為您提供有關(guān)壓力的信息。在實際應(yīng)用中幾乎不使用這種模式。

更常見的是另外兩種操作模式。在恒壓模式 (U 0 = const.) 中，傳感器采用惠斯通電橋配置：

R p 是壓敏電阻，R k 是也放置在傳感器芯片上的補償電阻。R固定 和R用于完成惠斯通電橋排列。對于恒壓模式，新娘應(yīng) 在大氣壓下保持平衡 (U p = 0V)。這是通過調(diào)整電位器 R 來完成的。如果壓力發(fā)生變化，R p 將發(fā)生變化，因此 Up也會 發(fā)生變化。恒壓操作模式推薦用于高真空測量和低功率操作，但需要溫度穩(wěn)定或高級校準才能進行精確測量。

通常使用恒溫模式，也稱為恒電阻模式，因為它可以減少因環(huán)境溫度變化而引起的不需要的信號漂移。這最適合粗真空和精細真空條件。在這種情況下，運算放大器用于控制 R k 和 R p的電阻比， 從而使它們保持恒定的溫差。

皮拉尼規(guī)特性曲線：

下圖顯示了惠斯登電橋配置(恒壓模式)中皮拉尼型真空計的典型特性曲線。它顯示了信號電壓 U p 與以 mbar 為單位的壓力。如您所見，傳感器可以下降到 10 -6 mbar，但曲線的斜率非常低。這意味著在此范圍內(nèi)的靈敏度也非常低。在 10 -1 到 10 -3 mbar 的范圍內(nèi)，傳感器具有陡峭的斜率，因此具有最高的靈敏度。

上面的曲線顯示了具有 4x4mm2 芯片尺寸的相對較大芯片 (HVS 03k) 的靈敏度。您可以將其與第二個更小的 1x1mm2 芯片結(jié)合使用，該芯片在高壓條件下具有峰值靈敏度。這種兩個芯片的組合允許感測從大氣壓到 10 -6毫巴的整個壓力范圍。

德國海曼MEMS皮拉尼真空傳感器產(chǎn)品系列：

heimann HVS 系列是海曼MEMS真空傳感器系列。這些微型皮拉尼型真空傳感器允許在 1000 mbar(大氣壓力)低至 10 -3 mbar (海曼HVS 04) 和 10 mbar 低至 10 -5 mbar (HVS 03k) 的壓力范圍內(nèi)進行測量。它們采用小巧堅固的 TO-39 或 TO-8 金屬外殼。將 海曼HVS 04 和 海曼HVS 03k 組裝在 TO-8 外殼中可以覆蓋整個壓力范圍。