US381-000002-010BA傳感器真空壓力測(cè)量方法

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】US381-000002-010BA傳感器事業(yè)部，張工。

US381-000002-010BA傳感器用于測(cè)量真空或低于大氣壓的壓力，真空是指低于大氣壓的壓力。由于永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到真正的真空，因此測(cè)量是于幾乎沒(méi)有氣壓的，可以使用傳感器測(cè)量真空；然而，由于信噪比差，它們通常無(wú)法解析極低濃度的氣體。US381-000002-010BA真空傳感器依賴于氣體分子的物理特性，這些物理特性與每體積空間中此類分子的數(shù)量有關(guān)。

US381-000002-010BA壓力傳感器的設(shè)計(jì)

在真空范圍內(nèi)工作的傳感器使用某種物理位移或材料特性變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量。US381-000002-010BA真空傳感器利用環(huán)境特性（例如熱導(dǎo)率和電離）進(jìn)行測(cè)量。

（1）低真空度，低真空度可以使用機(jī)械方法來(lái)測(cè)量，例如下面列出的那些。活塞技術(shù)使用密封的活塞/氣缸來(lái)測(cè)量壓力變化。機(jī)械偏轉(zhuǎn)使用彈性或柔性元件隨著壓力的變化而機(jī)械偏轉(zhuǎn)，例如隔膜、波登管或波紋管。

US381-000002-010BA

US381-000002-010BA傳感器測(cè)量動(dòng)態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)壓力，雙向換能器由具有天然電特性的金屬化石英或陶瓷材料組成。它們能夠?qū)毫D(zhuǎn)化為電勢(shì)，反之亦然。

微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)通常是通過(guò)硅表面微加工制造的微型系統(tǒng)，用于非常小的工業(yè)或生物系統(tǒng)。

振動(dòng)元件（硅共振）使用振動(dòng)元件技術(shù)，例如硅共振。

可變電容壓力儀表使用膜片元件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電容變化來(lái)測(cè)量壓力。該設(shè)備使用薄隔膜作為電容器的一個(gè)極板。施加的壓力導(dǎo)致膜片偏轉(zhuǎn)并且電容發(fā)生變化。膜片的偏轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致電容發(fā)生變化，該變化由橋式電路檢測(cè)到。板之間具有真空的電容式US381-000002-010BA壓力傳感器非常適合通過(guò)保持材料的介電常數(shù)來(lái)防止錯(cuò)誤。

應(yīng)變計(jì)（應(yīng)變敏感可變電阻器）與結(jié)構(gòu)的部分粘合，這些部分會(huì)隨著壓力的變化而變形。應(yīng)變計(jì)堅(jiān)固、準(zhǔn)確、穩(wěn)定，可以在劇烈的沖擊和振動(dòng)環(huán)境以及各種壓力介質(zhì)中運(yùn)行。應(yīng)變計(jì)壓力傳感器有幾種不同的種類：粘合應(yīng)變計(jì)、濺射應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。
半導(dǎo)體壓阻式傳感器基于半導(dǎo)體技術(shù)。電阻器的變化不僅是因?yàn)殚L(zhǎng)度和寬度的變化（就像應(yīng)變計(jì)一樣），而且是因?yàn)殡娮杵鲀?nèi)的電荷轉(zhuǎn)移。US381-000002-010BA傳感器上的圖表區(qū)域內(nèi)有四個(gè)壓敏電阻器連接到一個(gè)元件電橋。當(dāng)膜片偏轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)電阻器承受切向應(yīng)力，兩個(gè)承受徑向應(yīng)力。

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在中高真空下，使用熱和分子設(shè)備測(cè)量真空更為準(zhǔn)確。

導(dǎo)熱系數(shù)-使用皮拉尼計(jì)測(cè)量氣體的熱導(dǎo)率。它是一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備，包含一個(gè)加熱板并測(cè)量該板所損失的熱量。熱量損失的數(shù)量取決于氣體壓力。皮拉尼壓力計(jì)有幾種設(shè)計(jì)。一種設(shè)計(jì)包括使用具有不同溫度的兩個(gè)板。用于加熱的功率量是氣體壓力的量度。另一種設(shè)計(jì)使用單個(gè)板通過(guò)對(duì)周?chē)鷧^(qū)域的熱損失來(lái)測(cè)量氣體的熱導(dǎo)率。下圖中的儀表使用熱平衡技術(shù)，將傳感室分成兩部分，在一個(gè)部分填充參考?jí)毫Φ臍怏w，另一個(gè)部分連接到正在測(cè)量的真空。每個(gè)腔室的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)都相同，并包含一個(gè)加熱板。
電離計(jì)使用離子的真空計(jì)類似于真空管。離子電流和燈絲之間的關(guān)系是分子密度（壓力）的近似線性函數(shù)。工作原理與真空管規(guī)相同。然而，板被網(wǎng)格包圍的導(dǎo)線取代，而陰極燈絲在外面。有兩種類型可供選擇：熱陰極和冷陰極。這兩種類型的主要區(qū)別在于它們的電子產(chǎn)生方法。冷陰極器件通過(guò)高電位場(chǎng)從電極表面吸取電子。