電容式薄膜真空計的進(jìn)展
近年來(lái),電容式薄膜真空計取得了重大進(jìn)展,新型的雙電容式薄膜真空計的問(wèn)世,提高了該類(lèi)真空計的精度,擴展了測量范圍,使其測量下限可達10-3Pa,F以?xún)煞N雙電容式薄膜真空計的結構為例介紹電容式薄膜真空計的進(jìn)展。
第一種是差動(dòng)式雙電容薄膜真空計
下圖所示的新型雙電容式薄膜真空規是一種差動(dòng)式結構。在彈性膜片3的兩側對稱(chēng)裝有固定電極1和2,分別形成靜態(tài)電容C01和C02。彈性膜片3將規管分隔成測量室和壓力參考室兩部分,分別接被測真空系統和參考真空系統。電容C01和C02作為電橋電路的兩條橋臂。當規管內壓差為零時(shí),電橋處于平衡狀態(tài)。當壓差p1-pb >0時(shí),電橋將因電容C01和C02值反向改變而失去平衡,并輸出相應的電信號。
差動(dòng)式雙電容薄膜真空計的優(yōu)點(diǎn)是:被測壓力變化使電容C01和C02都發(fā)生變化,且方向相反,提高了電橋失衡程度,因此提高了測量靈敏度;另外,由于彈性膜片兩側的固定電橋對稱(chēng)設置,因而抵消了環(huán)境溫度等因素引起的電容C01和C02的變化效應,從而減小了測量誤差,提高了測量精度。
圖 差動(dòng)式雙電容薄膜規結構示意圖
差動(dòng)式雙電容薄膜真空計為全壓計,具有測量結果與氣體成分無(wú)關(guān)、測量精度高(一般為0.1% ~2%)、反應速度快(2~100ms)、溫度影響小和測量范圍寬的特點(diǎn)。其測量下限可達10-3~10-2Pa。
第二種是單側雙電容薄膜真空計
下圖所示為單側雙電容薄膜真空規的結構示意圖。它和差動(dòng)式雙電容結構的區別是將測量室中的固定電極2移入參考室中,處于固定電極1旁邊的偏軸位置。真空技術(shù)網(wǎng)(http://likelearn.cn/)認為在測量時(shí),由中心電極1反映彈性膜片3的最大位移,由偏軸電極2反映彈性膜片3的較小位移,兩個(gè)電極一起輸出彈性膜片曲率變化信號 ———“曲率指示”,其輸出的差值作為被測壓差的指示。
圖 單側雙電容薄膜規結構示意圖
單側雙電容薄膜真空計具有靈敏度高、氣體的介電常數不變、壓力讀數完全不受氣體成分影響、反應速度快等特點(diǎn)。如將其規管參考室內加置消氣劑并抽至10-5Pa,就可測量10-3Pa及以上的絕對壓力。