압력은 다음과 같이 단위 면적 당 힘으로 정의됩니다. p = F/A (공식 1-3), 이때 F는 힘이고 A는힘이 적용되는 면적. 압 력 단위 SI은 1 N / m2 = 1 Pa입니다. 다른 주파수 사용 압력 단위는 다음과 같습니다. 1 mbar = 1 hPa = 100 Pa 및 1 Torr = 133,322 Pa. 어떤 면적에 행사되는 힘을 경유하여 압 력을 측정할 경우, 압력 측정은 기체의 유형에 의존합니다.
힘에 기초한 압력 측정은 1 hPa 미만으 압력에서 한계에 도 달합니다. 왜냐하면 행사된 힘이 너무 작아지기 때문입니다. 결과적으로 다른 공정이 사용되어야 합니다. 예를 들면 에워 싸인 기체의 열 전도성이 사용될 수 있거나, 기체 분자가 이 온화될 수 있거나, 전극 사이의 이온 전류 흐름이 측정될 수 있습니다. 기체 속성으로부터 압력을 결정하는 이 간접적인 측정은 결과적으로 기체의 유형에 따라 달라지는 측정 결과 를 전달합니다.
진공 기술에서 단일 측정 방법으로는 결코 전체 압력 범위를 포괄할 수 없습니다. 따라서 다른 센서를 사용할 필요가 있습 니다. 압력 센서를 선택하는 기준은 다음과 같은 다양한 조건 에 기초합니다.
감지될 압력 범위
기체 구성: 불활성 또는 부식성
요구되는 정확성과 반복성
방사능과 같은 환경적 조건
격막 진공 측정기의 경우, 압력은 정의에 따라 측정됩니다. 압력 p 는 제한된 면적 A 를 가진 격막에 행사되어 격막을 압 력에 비례하게 변류합니다. 센서는 편향을 측정합니다. 가장 단순한 경우, 편향은 압력 다이얼 위에서 움직이는 바늘에 기 계적으로 전달됩니다. Piezo-저항 또는 용량성 센서는 압력 신호를 받아 전기 신호로 변환합니다.ert it into an electrical signal.
Piezo-격막 진공 측정기
단하고 매우 강력한 방법에 piezo-저항 픽업이 포함됩니 다. 설계는 그림 5.1에 나와 있습니다. 변형 저항이 확산된 격막은 기준압력 p0 를 가진 배기 부피 위에 배열됩니다. 격막 편향의 결과로 측정된 저항의 변화는 압력에 대한 매개변수 로 사용됩니다. 이 센서는 기체 유입에 대한 둔감성과 높은 정확성이 특징입니다.
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그림 5.1: 격막 진공 측정기의 설계
용량성 격막 진공 측정기
용량성 진공 측정기(그림 3.2)에서, 격막의 편향은 격막에 의 해 형성되는 평행판 콘덴서와 압력 p0. 를 가진 잘 비워진 공간 의 고정된 상대 전극의 용량 변화로 측정됩니다. 격막은 진공 금속화 코팅된 세라믹이 아니면 스테인레스강으로 구성됩니 다. 변화하는 감도에 대한 이런 방식의 격막은 각각 4디케이 드의 측정을 수행하는 데에 사용될 수 있습니다. 더 낮은 측 정 한계는 10-5 hPa hPa입니다.
제한 효과는 다음과 같습니다.
온도의 영향으로 인한 콘덴서 판 사이의 이간 거리의 변화
저온에서 격막에 작용하는 감소된 힘
온도의 영향은 알려진 온도 드리프트의 전자 보상을 통하여 또는 일정한 온도에서 센서를 유지하는 통합된 히터에 의하 여 최소화될 수 있습니다. 온도의 영향은 세라믹 격막 재료의 사용을 통하여 더 줄어들 수 있습니다. 또한 세라믹 격막은 용량성 진공 측정기에 부식성 기체에 대한 탁월한 저항을 부 여합니다.
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그림 5.2: 용량성 격막 진공 측정기의 설계
회전 로터 측정기
기체 마찰 측정기라 불리는 회전 로터 측정기(SRG)는 보정 목적으로 사용됩니다. 구체가 진공 상태에서 자기적으로 머 물면서 빠른 회전을 하는데, 이 지점에서 구동은 비가압 상태 가 됩니다. 남아 있는 기체 유형의 압력은 기체 마찰로 인한 회전 주파수의 감소로 계산될 수 있습니다. 분자 흐름 범위에 서 이 장비들은 최대 p > 10 -7 hPa까지의 압력을 측정합니다. 장비의 보정은 구체에만 의존하는데, 이는 계산된 구체가 전 달 표준기로 사용될 수 있음을 의미합니다. 이 진공 측정기 들은 측정 공정에 소요되는 시간이 압력이 감소함에 따라 증 가하기 때문에 진공 공정에 적합하지 않습니다.
