【讨论】比表面仪中压力传感器的类型

利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
　　单电容式压力传感器 它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形，从而改变电容器的容量，其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极取凹形球面状，膜片为周边固定的张紧平面，膜片可用塑料镀金属层的方法制成。这种型式适于测量低压，并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积，以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部以及放大电路整体封装在一起，以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式（即话筒式）和听诊器式等型式。
　　差动电容式压力传感器 它的受压膜片电极位于两个固定电极之间,构成两个电容器。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小，测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好，但加工较困难（特别是难以保证对称性），而且不能实现对被测气体或液体的隔离，因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。
温度越高容易是介质退化，使得电容系数变小，从而影响电容的大小。

我咨询过仪器公司的工程师,他们说压力传感器是外购的,什么原理他们也不是太懂.

山石朋友愿意对传感器的原理较真、钻研，难得！
不过，你确认比表面仪中用的是压力传感器而不是压强传感器？

我没用过比表面仪，但我猜测比表面性能的测量更关注的是压强，所以压力传感器用不上，1楼的回复实际上所答非所问，但考虑到热心可嘉，而且可能是山石的提问本身存在问题，也给加了分。

如果是压强传感器，其通用的原理是离子规，即低压强下加电场后，在待测腔内电子与气体分子碰撞引起分子电离，形成电子和正离子，电子最终被加速极收集，而正离子被收集极接收形成离子流：I+ = kIe p = cp，其中，k称为电离计的灵敏度，是单位电子电流、单位压强下的离子流。通过离子电流测量可以得到真空压强大小。目前产品中做的最好的测量范围可达5e-7 ～1.33e5 Pa，而且非常小巧compact。
当然，具体是什么原理，还请山石兄把传感器上标识的产品型号贴出来看看，贴出具体型号就不会发生如一楼中的误会了。。。
提示：传感器上的信息可能位置如下：

大陆兄,您给的原理是电离规的原理,但不同的压力(应为压强,因为习惯用法而一直用压力,好象很多人都有这个习惯的,这个用法不准确)需用不同的真空测量元件来测,所以测量原理是不同的,电离规是测不了高真空的吧.PFEIFFER的仪器我用过,包括:真空泵机组\质谱头等,而且他们的一些真空配件做的也确实是不错.您给的图是一个全量程的真空规,其原理是什么呢?这个真空规我们的仪器上有,年前刚验收,因为我没具体参与,所以没仔细注意,但这个COMPACT是什么意思?

比表面仪中是高真空气压的测量吗？这里如果是高真空压强传感器，恐怕没有电容传感原理的，电离规原则上可以测高真空,如1e-8 Pa。
至于表面仪中真空极限多少、哪种原理，我就要请教山石兄了。你有空时方便把探测器的型号照下贴出来吗？
compact的意思是小尺寸、紧凑型的意思，强调compact是对比普通的电离规：一般是一大块玻璃管，大而且易碎。
Pfeiffer的这款仪器的datasheet如下，我也是刚找到的，具体的更细节的原理介绍我还没找到，要找可能要查欧美的专利资料。

Vacuum-Gauge_PKR251.pdf
另外，我把我搜集到的不同真空规的对比资料也分享下,其中第1-2页可作为这个topic的有效答案：

附件如下：
various_Gauge-principles.pdf

不同类型真空计的优缺点对比附图(来源：浙真公司的资料)：

对您上述信息中我觉得有两点值得商榷。1、“如果是压强传感器，恐怕没有电容传感原理的”。在大众化的叫法中，压力传感器就是压强传感器，因为它们之间只有一个受力面积的区别而已。就如咱们平时说的压力为几公斤，实际上指的就是压强有公斤/平方厘米。所以说能测到压力就能测到压强，反过来也一样。测压力的原理不外乎就是电阻式、电容式、电感式、电容式几种。
2、COMPACT的字面意思有如您解释的意思，但我觉得此处是复合的意思，我想请教是的HOW TO COMPACT？就如真空泵一样，真空规大部分也不是在整个真空度范畴内都可测量的，而您给的图上说的是FULL RANGE，所以我觉得可能是几个真空规的复合。也有可能我想的太复杂了。

不同类型真空规的原理与测量范围我还是略知一二的，现有的SEM、XRD、IR、TG、XRF、GC-MS、BET等都要用到真空的。我想说一下我当时发这个贴子的原因：在我的印象中好象真空吸附仪中用的就是电容式或电感式传感器中的一种。因为我在用BET测试多孔材料的时候发现有一些孔径小于7个埃的样品在接近一个压力时，总的吸附量会下降，也就是说曲线向下偏离。有的人说是氮分子的四极矩的原因，得改用CO2来做，用CO2虽然可以解决吸附动力学问题，在测量小孔时有利，但没办法做孔径相对较大的孔了。因为BET是根据体积法来测量的，所以导致这个错误的原因之一可能是压力传感有问题，特别是在室温有变化的时候，因为不同类型的传感器受温度的影响是有差别的，所以我想知道它是一种什么类型的传感器了，看看能不能对上述结果给一修正。

对您提供的资料表示感谢！我什么时候有机会打开机器的话拍一张传感器的照片给您。

handsomeland 发表:如果是压强传感器，恐怕没有电容传感原理的，电离规原则上可以测高真空,如1e-8 Pa。
至于表面仪中真空极限多少、哪种原理，我就要请教山石兄了。你有空时方便把探测器的型号照下贴出来吗？
compact的意思是小尺寸、紧凑型的意思，强调compact是对比普通的电离规：一般是一大块玻璃管，大而且易碎。
Pfeiffer的这款仪器的datasheet如下，我也是刚找到的，具体的更细节的原理介绍我还没找到，要找可能要查欧美的专利资料。

Vacuum-Gauge_PKR251.pdf
另外，我把我搜集到的不同真空规的对比资料也分享下,其中第1-2页可作为这个topic的有效答案：

附件如下：
various_Gauge-principles.pdf