电容式薄膜真空计的进展

2016-03-08 真空技术网 真空技术网整理

  近年来,电容式薄膜真空计取得了重大进展,新型的双电容式薄膜真空计的问世,提高了该类真空计的精度,扩展了测量范围,使其测量下限可达10-3Pa。现以两种双电容式薄膜真空计的结构为例介绍电容式薄膜真空计的进展。

  第一种是差动式双电容薄膜真空计

  下图所示的新型双电容式薄膜真空规是一种差动式结构。在弹性膜片3的两侧对称装有固定电极1和2,分别形成静态电容C01和C02。弹性膜片3将规管分隔成测量室和压力参考室两部分,分别接被测真空系统和参考真空系统。电容C01和C02作为电桥电路的两条桥臂。当规管内压差为零时,电桥处于平衡状态。当压差p1-pb >0时,电桥将因电容C01和C02值反向改变而失去平衡,并输出相应的电信号。

  差动式双电容薄膜真空计的优点是:被测压力变化使电容C01和C02都发生变化,且方向相反,提高了电桥失衡程度,因此提高了测量灵敏度;另外,由于弹性膜片两侧的固定电桥对称设置,因而抵消了环境温度等因素引起的电容C01和C02的变化效应,从而减小了测量误差,提高了测量精度。

差动式双电容薄膜规结构示意图

图 差动式双电容薄膜规结构示意图

  差动式双电容薄膜真空计为全压计,具有测量结果与气体成分无关、测量精度高(一般为0.1% ~2%)、反应速度快(2~100ms)、温度影响小和测量范围宽的特点。其测量下限可达10-3~10-2Pa。

  第二种是单侧双电容薄膜真空计

  下图所示为单侧双电容薄膜真空规的结构示意图。它和差动式双电容结构的区别是将测量室中的固定电极2移入参考室中,处于固定电极1旁边的偏轴位置。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为在测量时,由中心电极1反映弹性膜片3的最大位移,由偏轴电极2反映弹性膜片3的较小位移,两个电极一起输出弹性膜片曲率变化信号 ———“曲率指示”,其输出的差值作为被测压差的指示。

差动式双电容薄膜规结构示意图

图 单侧双电容薄膜规结构示意图

  单侧双电容薄膜真空计具有灵敏度高、气体的介电常数不变、压力读数完全不受气体成分影响、反应速度快等特点。如将其规管参考室内加置消气剂并抽至10-5Pa,就可测量10-3Pa及以上的绝对压力。