DL-6A型电阻真空计的误差

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)北京大学电子学系 作者:王逊

  本文介绍DL- 6A电阻真空计的误差。DL- 6A 型电阻真空计测量范围是10-1~105 Pa,在10~5×103 Pa,误差为10%,在小于10 Pa 和大于5×103 Pa 误差为35%。

  电阻真空计以它的量程宽著称,它的量程是10- 1~105 Pa ,因而减小它的误差引起很多人的注意。陆国柱等人曾对电阻真空计的误差进行了理论分析[1]。随着电子技术的发展, 真空计的误差也随着减小,例如:ULVAC 公司SPX 型号在1~104 Pa, 精度为±15% , 在0 .1~105 Pa 精度为±30% [2]。LEYBOLD VAKUUM 公司THERMOVAC Transmitter TTR90- S 在1×10-3~100 mbar,精度是10%[3]。我们研制的DL- 6A 型电阻真空计测量范围是10-1~105 Pa,10~5×103 Pa,误差为10%,在小于10 Pa 和大于5×103 Pa 误差为35%。

1、仪器描述

  DL-6A型电阻真空计采用ZJ- 52 型规管,定温工作模式。AD 变换精度为0.01%,输出信号V与压强P 的关系如图1 特性曲线所示。将特性曲线存进单片机,读取V,输出P,由数码管显示压强值。由特性曲线可见,当压强小于1 Pa 与大于104 Pa 时,压强变化很大,对应的信号V 变化很小,因而误差较大。DL- 6A 的原理如图2 所示。

DL- 6A 型特性曲线

图1 DL- 6A 型特性曲线

DL-6A原理图

图2 DL- 6A 原理图

  规管电阻丝与其它三个电阻组成桥。电桥工作在平衡状态即a,b 两端电位差为0。当气体压强变化时,规管电阻丝温度变化引起电阻值变化,电桥供电压Vcd 相应变化,维持电桥平衡,保证电阻丝温度不变,即定温工作模式。电桥供电压Vcd 与气体压强有关,信号电压V 由ac 两端电压分压后取得,送到AD 变换,再送到单片机。单片机将此电压V 变成压强P,由数码管显示。仪器还设置零点和大气两个调节。在压强小于10-3 Pa与大气时分别按下零点与大气的按键开关,单片机执行两个中断程序,将零点与大气的修正值存入单片机的eeprom 中。

2、DL-6A型电阻真空计的误差

  将DL-6A型电阻真空计送中国计量科学院检定,结果如表1 所示。

表1 DL-6A型电阻真空计的测试结果

DL-6A型电阻真空计的测试结果

  检测时的环境温度为26℃,气体为氮气,规管垂直地平线放置,管口朝下。将上述数值画成曲线,如图3 所示。

DL-6A校准图

图3 DL-6A校准图

3、讨论

  (1) 电阻真空计测量范围宽,将电子技术的新成就应用到电阻真空计中,可使其误差减小。DL-6A型电阻真空计测量范围是10-1~105 Pa,10~5×103 Pa , 误差为10%, 因而会有广泛的应用。

  (2) 真空计读数在高压强时与规管放置取向有关,垂直放置在大气时压强读数较小,水平放置在大气时,压强读数较大。规管特性曲线是在垂直放置,管口朝下的条件下获得的,如果用户需要在水平放置时工作,可专门为用户安装水平放置的特性曲线,这样保证本文所述的误差。

  (3) 测量读数与环境温度有关,在环境温度变化时,应对真空计进行调节,即在压强小于10-3 Pa与大气时分别按下零点与大气的按键开关。

参考文献

  [1] 陆国柱,邹望钜,等.量程为760~10- 3 托的对流式电阻真空计[J].真空,1985,(6):49.
  [2] ULVAC,电阻真空计SPX 使用说明书[M].2010.
  [3] LEYBOLD,Vakuum THERMOVAC Tramsmitler TTR90- s Operationg Manual.

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