Вакуумметр – вакуумный манометр, прибор для измерения давления разреженных газов. В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.
Деформационные – используется зависимость деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Пропорциональная давлению деформация или сила преобразуются в показания или соответствующие изменения выходного сигнала. Большинство деформационных манометров и дифманометров содержат упругие чувствительные элементы, осуществляющие преобразование давления в пропорциональное перемещение рабочей точки. В зависимости от используемого чувствительного элемента (материала мембраны) подразделяются на пьезорезисторные и емкостные. В качестве примера – cерия вакуумметров ULVAC CCMT-D, которые представляют собой емкостные манометры, которые измеряют статическую электрическую емкость, возникающую при деформации барьерной мембраны из керамики при изменении давления газа.
Тепловые – терморезисторные или термопарные манометры. Примером служит вакуумметр Пирани Gatch SW1-N1 / SW1-N2. Принцип действия термопарных манометров основан на охлаждении чувствительного элемента за счёт теплопроводности газа. Термопара находится в контакте с нагреваемым проводом. Чем лучше вакуум, тем меньше теплопроводность газа, и, следовательно, выше температура проводника (теплопроводность разрежённого газа прямо пропорциональна его давлению). Проградуировав подключенный к термопаре милливольтметр при известных давлениях можно использовать измеряемое значение температуры для определения давления. К более современным тепловым мановакуумметрам можно отнести терморезисторные датчики, которые работают в мостовой схеме, стремящейся поддерживать постоянное сопротивление (а значит температуру) терморезистора, открытого измеряемому давлению. Чем выше давление газа, тем большую мощность нужно подводить к терморезистору для поддержания неизменной температуры. Соответственно, между давлением и напряжением на датчике (током через него) имеется однозначная зависимость. Конвекционным вакуумметром называется терморезисторный датчик давления с повышенным до атмосферного диапазоном измеряемого давления. Это достигается за счет учета охлаждения за счет не только теплопроводности газа, но и конвекции, что вносит существенный вклад при давлениях, близких к атмосферному.
Электронные – ионизационные или магниторазрядные датчики давления, такие как ионизационный вакуумметр с холодным катодом Gatch SC1-N. Принцип действия основан на ионизации газа. По сути, представляют собой вакуумный диод, на анод которого подано положительное, а на дополнительный электрод, называемый коллектором, большое отрицательное напряжение. При понижении давления газа уменьшается число атомов, способных подвергаться ионизации, и, соответственно, ионизационный ток (ток коллектора), текущий между электродами при данном напряжении. Подразделяются на вакуумметры с холодным катодом (Пеннинга и магнетронные) и с накаливаемым катодом.
Деформационные – используется зависимость деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Пропорциональная давлению деформация или сила преобразуются в показания или соответствующие изменения выходного сигнала. Большинство деформационных манометров и дифманометров содержат упругие чувствительные элементы, осуществляющие преобразование давления в пропорциональное перемещение рабочей точки. В зависимости от используемого чувствительного элемента (материала мембраны) подразделяются на пьезорезисторные и емкостные. В качестве примера – cерия вакуумметров ULVAC CCMT-D, которые представляют собой емкостные манометры, которые измеряют статическую электрическую емкость, возникающую при деформации барьерной мембраны из керамики при изменении давления газа.
Тепловые – терморезисторные или термопарные манометры. Примером служит вакуумметр Пирани Gatch SW1-N1 / SW1-N2. Принцип действия термопарных манометров основан на охлаждении чувствительного элемента за счёт теплопроводности газа. Термопара находится в контакте с нагреваемым проводом. Чем лучше вакуум, тем меньше теплопроводность газа, и, следовательно, выше температура проводника (теплопроводность разрежённого газа прямо пропорциональна его давлению). Проградуировав подключенный к термопаре милливольтметр при известных давлениях можно использовать измеряемое значение температуры для определения давления. К более современным тепловым мановакуумметрам можно отнести терморезисторные датчики, которые работают в мостовой схеме, стремящейся поддерживать постоянное сопротивление (а значит температуру) терморезистора, открытого измеряемому давлению. Чем выше давление газа, тем большую мощность нужно подводить к терморезистору для поддержания неизменной температуры. Соответственно, между давлением и напряжением на датчике (током через него) имеется однозначная зависимость. Конвекционным вакуумметром называется терморезисторный датчик давления с повышенным до атмосферного диапазоном измеряемого давления. Это достигается за счет учета охлаждения за счет не только теплопроводности газа, но и конвекции, что вносит существенный вклад при давлениях, близких к атмосферному.
Электронные – ионизационные или магниторазрядные датчики давления, такие как ионизационный вакуумметр с холодным катодом Gatch SC1-N. Принцип действия основан на ионизации газа. По сути, представляют собой вакуумный диод, на анод которого подано положительное, а на дополнительный электрод, называемый коллектором, большое отрицательное напряжение. При понижении давления газа уменьшается число атомов, способных подвергаться ионизации, и, соответственно, ионизационный ток (ток коллектора), текущий между электродами при данном напряжении. Подразделяются на вакуумметры с холодным катодом (Пеннинга и магнетронные) и с накаливаемым катодом.