Терморезисторные датчики - разновидность тепловых датчиков, принцип действия которых основан на зависимости теплопроводности газа от давления. Типичный диапазон измерений (1-5)×10-4 ÷ 1×102 мбар. Типовая относительная погрешность ~ ±30%, при давлениях, близких к концу и началу диапазона может быть заметно выше. Так как для измерения давления используется эффект теплопроводности, терморезисторные датчики имеют заметную инерционность и измерения зависят от рода газа. Терморезисторные датчики - самые доступные по цене. В большинстве случаев используются в качестве средства технологического контроля (т.е. в случаях когда не нужно измерять давление остаточных газов с высокой точностью). Для того, чтобы существенно уменьшить погрешность измерения терморезисторного датчика при давлениях выше 1 Торр используют комбинированные датчики: Пирани/тензорезистивные.
Принцип действия тензорезистивного датчика давления основан на изменении сопротивления полупроводникового кристалла при его механической деформации под воздействием внешнего давления. Отличительными особенностями датчиков такого типа являются: высокая точность измерения давления (до 1-2%), независимость от рода газа, возможность измерения давлений выше атмосферного. Диапазон измерения в области низких давлений ограничен 0.1-10 мбар (в зависимости от исполнения датчика). Иначе тензорезистивные датчики называют пьезорезистивными. Для увеличения диапазона измерений используются комбинированные датчики тензорезистивные/Пирани - такие датчики позволяют измерять давление от атмосферного до (1-5)х10-4 мбар.
Емкостные датчики - это прецизионные (высокоточные) датчики, предназначенные для измерения давления в области низкого и среднего вакуума (1х10-5 ÷ 1х103 мбар). Погрешность измерения давления от 0,15% до 0.25% в зависимости от исполнения. Емкостные датчики также называют "баратронами" по наименованию серии приборов, разработанных и выпускаемых американской компанией MKS Instruments. Принцип действия основан на измерении емкости при деформации мембраны при изменении давления в камере.
Магниторазрядные датчики для измерения давления используют зависимость тока ионного разряда от давления. Для формирования и поддержания разряда используются скрещенные электрическое и магнитное поля. Поэтому в состав датчика входит достаточно сильный магнит, а к аноду прикладывается напряжение 2.5-3 кВ (в некоторых случаях больше). Датчик не имеет нагреваемых катодов, которые могут выйти из строя при высоких давлениях (в отличие от ионизационных датчиков). Типичный диапазон измерений (1-5)×10-9 ÷ 1×10-2 мбар. Типовая погрешность ~ ±15-30% в диапазоне 5×10-9 ÷ 1×10-3 мбар. При давлениях 1×10-3 ÷ 1×10-2 мбар погрешность может достигать ±50%.
Комбинированные магниторазрядные / терморезисторные (Пирани) активные датчики состоят из двух датчиков, размещенных в одном корпусе - один из них магниторазрядный, второй - тензорезисторный (Пирани). Соответственно диапазон измерений таких датчиков объединенный - от (1-5)×10-9 до 1×103 мбар. Такие датчики часто называют "датчики на весь диапазон", "широкодиапазонные" или "full-range". Погрешность измерения давления в диапазоне (1-5)×10-9 ÷ 1×10-3 мбар соответствует погрешности магниторазрядного датчика (он измеряет давление в этом диапазоне); в диапазоне (1-5)×10-3 ÷ 1×10-3 мбар - погрешности терморезисторного (Пирани).
Ионизационные датчики предназначены для измерения давления в области высокого и среднего вакуума в диапазоне (1-5)×10-10 ÷ (1-10)×10-2 мбар. Принцип действия ионизационных датчиков основан на зависимости тока ионов в электрическом поле от давления в вакуумной системе. Ионизация остаточного газа обеспечивается электронами, эмитированными с "горячего" катода. При высоких давлениях в вакуумной системе и включенном накале катод может выйти из строя. Погрешность измерения ионизационных датчиков ±15%, они точнее магниторазрядных с холодным катодом.
Комбинированные ионизационные / терморезисторные (Пирани) активные датчики состоят из двух датчиков, размещенных в одном корпусе - один из них ионизационный, второй - тензорезисторный (Пирани). Соответственно диапазон измерений таких датчиков объединенный - от (1-5)×10-10 до 1×103 мбар. Такие датчики часто называют "датчики на весь диапазон", "широкодиапазонные" или "full-range". Погрешность измерения давления в диапазоне (1-5)×10-10 ÷ 1×10-3 мбар соответствует погрешности ионизационного датчика (он измеряет давление в этом диапазоне); в диапазоне (1-5)×10-3 ÷ 1×10-3 мбар - погрешности терморезисторного (Пирани).
Блоки индикации ADC выпускаются в двух исполнениях – одноканальном и двухканальном и рассчитаны на подключение или одного активного датчика, или двух одновременно. Предназначены для совместной работы с активными датчиками Edwards (APG100, AIM, AIGX, WRG). Двухканальная версия имеет блокировочные (релейные) выходы (для управления внешними устройствами), аналоговый выход и интерфейс RS232.
Блоки индикации TPG предназначены для совместной работы с активными датчиками Pfeiffer Vacuum с аналоговым выходом и выпускаются в трех исполнениях – одноканальном, двухканальном, шестиканальном и рассчитаны на подключение одного, двух или шести активных датчиков одновременно. Блоки индикации TPG имеют аналоговые и блокировочные выходы (для управления внешними устройствами), а также цифровой интерфейс.
Блоки индикации DPG предназначены для совместной работы с активными датчиками Pfeiffer Vacuum с цифровым выходом и выпускаются в одном исполнении – двухканальном (для присоединения двух датчиков).
Блоки индикации DGU выпускаются в двух исполнениях – двухканальном (DGU20) и четырехканальном (DGU40), т.е. рассчитаны на подключение двух или четырех активных датчиков одновременно. Предназначены для совместной работы с активными датчиками APS, APS10, APC10, PTS, CCS, CPS, HPS. Блоки индикации DGU имеют цифровой выход (USB), а также релейные (блокировочные) выходы для управления внешними устройствами.
давления
