电容式薄膜真空计的最新进展

发布日期：2023年11月28日 |　点击次数：151
近几年来，电容式薄膜真空计取得了重大突破，新型的双电容式薄膜真空计的问世，提升了该类真空计的精度，扩展了测量范围，使之测量下限达到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最新进展。
第一种是差动式双电容薄膜真空计
如下图所示的新式双电容式薄膜真空规是一类差动式结构。在弹力膜片3的两侧对称装有固定电极1和2，分别为形成静态电容C01和C02。弹力膜片3将规管分隔成测量室和压力参考室两部分，分别为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值反向改变而不平衡，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都产生变化，且方向相反，提升了电桥失衡程度，因而提升了测量灵敏度；另外，鉴于弹力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，提升了测量精度。


差动式双电容薄膜规示意图
图差动式双电容薄膜规示意图
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不相干、测量精度高（一般为0.1%～2%）、反应灵敏（2～100ms）、温度影响小和测量范围宽的特点。其测量下限达到10-3～10-2Pa。
另一种是单侧双电容薄膜真空计
如下图所示为单侧双电容薄膜真空规的示意图。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。科蕴电子小编认为在测量过程，由中心电极1反映弹力膜片3的最大位移，由偏轴电极2反映弹力膜片3的较小位移，两个电极一起输出弹力膜片曲率变化信号———“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示意图


图单侧双电容薄膜规示意图
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、压力读值完全不受气体成分影响、反应灵敏等特点。要测量10-3Pa及以上的绝对压力，可以考虑在室内加入消气剂并将其抽至10-5Pa来进行管制和参考。