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真空计的分类及原理

真空计（VacuumGauge）,又称真空规，是测量真空度或气压的仪器。一般利用不同气压下的某种物理效应的变化进压的测量。在科研和工业生产中广泛使用。按照真空计测量原理所利用的不同的物理机制，可将主要的真空计分为三大类，分别是利用力学性能，利用气体动力学和利用带电粒子效应的真空计。

利用力学性能的真空计典型的有波尔登规（Bourdon）和薄膜电容规；利用气体力学效应的典型真空计有皮拉尼(Pirani)电阻规和电热偶规；利用带电粒子效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。

1、波尔登规（Bourdon）2、薄膜电容规3、皮拉尼规4、热电偶规5、热阴极电离规6、冷阴极电离规

真空计工作原理、工作特性及使用热偶真空计是利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。一、热偶真空计工作原理热电偶真空计的构造如图1所示，气体分子承担的热传导量与压强成正比是热电偶真空计的工作原理。

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视频作者：广州潽拓光电科技有限公司

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PID控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高，在静电力反馈微传感器中应用广泛。PID控制器中的比例作用可以及时反映系统的误差信号，并减小系统偏差；积分作用可以消除稳态误差，实现对设定值的无静态跟踪；微分作用可以改善系统的响应速度和稳定性。通过正确地设置PID控制器的参数，就可以使其满足静电力平衡式inficon电容薄膜真空计的测量要求。

根据对inficon电容薄膜真空计的微电容测量方法的分析，可以看出，针对不同结构的敏感电容，存在不同的测量方法。单侧电极微电容测量法电路结构简单，易于实现，适用于敏感电容初值较大且电容变化量也较大的场合。在测量的过程中，可以引入一个电容值与敏感电容初值相等的参考电容来构成差分测量电路，从而在一定程度上消除寄生电容的影响，提高系统的线性度。

双侧电极微电容测量法适用于敏感电容为差动结构且初值及变化量都很小的场合，其电路通常包含开关电容电路以及时钟电路，这就使得电路结构比较复杂，但在双侧电极微电容测量法中，传感器与检测电路构成了双差动结构，从而能抑制测量过程中的噪声、减小寄生电容的影响，具有较高的电源抑制比及共模抑制比。

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静电力平衡式微电容测量法适用于静电力平衡式inficon电容薄膜真空计，电路为闭环结构，包括微电容测量电路和静电力控制回路，其中静电力控制回路用来产生平衡感压薄膜的静电力，对系统的测量性能有着至关重要的影响，该方法在保证真空计高准确度测量的同时还能拓宽其动态测量范围。

inficon电容薄膜真空计用于真空测量，要求在较宽的压力测量范围内能测得较小的压力变化量，同时需要满足深空探测、临近空间探测以及空气动力学实验等活动中测量仪器小型化的要求，所以测量电路应该在满足测量要求的前提下尽可能实现集成化、小型化、功耗低。因此，针对不同电极结构的inficon电容薄膜真空计微电容测量电路应朝着易于集成、小型化的方向发展。

由于基于开关电容法的微电容测量电路易于集成，而静电平衡结构的微电容测量法有拓宽动态测量范围的优势，因此基于两者结合的微电容测量电路有望实现对inficon电容薄膜真空计整体测量性能的提升。另外，随着人工智能以及物联网的发展，inficon电容薄膜真空计的应用范围已经从航空航天等领域向大众化领域拓展，这使得其需求量变大，种类更多，考虑到市场的研发时间成本，研发和设计能满足不同类型的inficon电容薄膜真空计的电路是接下来inficon电容薄膜真空计微小电容测量电路的主要发展方向。

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