CDG電容膜片真空計(jì)的工作原理

電容式薄膜規(guī)管的中間裝著一張金屬彈性膜片，在膜片的一側(cè)裝有一個(gè)固定電極，當(dāng)膜片兩側(cè)的壓差為零時(shí)，固定電極與膜片形成一個(gè)靜態(tài)電容C₀，它與電容C₁串聯(lián)后作為測量電橋的一條橋臂，電容C₂、C₃和C₄與C₅的串聯(lián)電容組成其它三條橋臂。

    金屬彈性膜片將薄膜真空規(guī)管隔離成兩個(gè)室，分別為接被測真空系統(tǒng)的測量室和接高真空系統(tǒng)（p_b<10^-3Pa）的參考壓力室。在這兩個(gè)室的連通管道上設(shè)置一個(gè)高真空閥門7。測量時(shí)，先將閥門7打開，用高真空抽氣系統(tǒng)將規(guī)管內(nèi)膜片兩側(cè)的空間抽至參考壓力p_b。同時(shí)調(diào)節(jié)測量電橋電路，使之平衡，即指示儀表指零。然后，關(guān)閉閥門7，測量室接通被測真空系統(tǒng)。當(dāng)被測壓力P_l>P_b時(shí)，由于規(guī)管中的壓力差p₁-p_b，膜片發(fā)生應(yīng)變引起電容C₀改變，破壞了測量電橋電路的平衡，指示儀表上亦有相應(yīng)的指示。調(diào)節(jié)直流補(bǔ)償電源電壓對電容C₀充電，使其靜電力與壓差相等，此時(shí)，電橋電路重新達(dá)到平衡，指示儀表又重新指零。根據(jù)補(bǔ)償電壓的大小，就能得出被測壓力p₁，故有

    p₁-p_b=KU²          （12）

    式中p₁——被測壓力

         p_b——參考壓力

         U——補(bǔ)償電壓

         K——規(guī)管常數(shù)，其值K=Co/d₀,Co和d₀分別為固定電極與膜片在平衡狀態(tài)下的靜態(tài)電容和間距。

    當(dāng)p₁》p₀時(shí)，測量結(jié)果就是壓力，即

    p₁=KU²          （13）

     電容式薄膜真空計(jì)測量范圍為10^-1～10¹Pa，其規(guī)管常數(shù)K可通過校準(zhǔn)得到。

    近年來，電容式薄膜真空計(jì)取得了重大進(jìn)展，新型的雙電容式薄膜真空計(jì)的問世，提高了該類真空計(jì)的精度，擴(kuò)展了測量范圍，使其測量下限可達(dá)lO^-3Pa。

     單側(cè)雙電容薄膜真空計(jì)具有靈敏度高、氣體的介電常數(shù)不變、壓力讀數(shù)*不受氣體成分影響、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。如將其規(guī)管參考室內(nèi)加置消氣劑并抽至≤lO^-5Pa，就可測量≥lO^-3pa的壓力。