數(shù)顯真空傳感器通過壓力傳感技術(shù)與電子信號轉(zhuǎn)換的協(xié)同,實現(xiàn)真空度的實時測量與數(shù)字化顯示。其核心原理為:當真空環(huán)境中的氣體分子作用于傳感器內(nèi)部的壓敏元件(如硅膜片、金屬膜片)時,元件表面因氣體分子碰撞產(chǎn)生機械應(yīng)力,導(dǎo)致膜片發(fā)生微小形變。該形變通過電容式、壓阻式或熱電偶等原理轉(zhuǎn)換為電信號——例如,電容式傳感器中,膜片形變改變兩極板間距,進而改變電容值;壓阻式傳感器則利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng),使形變直接導(dǎo)致電阻變化。
轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)放大、濾波及線性化處理后,由微處理器(MCU)轉(zhuǎn)換為與真空度成線性關(guān)系的數(shù)字信號,最終驅(qū)動數(shù)顯模塊(如LED或LCD)顯示真空度值,單位通常為kPa、Pa或Torr。部分傳感器還支持4-20mA電流輸出或RS485通信接口,便于與PLC、DCS等控制系統(tǒng)集成。
其核心技術(shù)體現(xiàn)在三方面:
高精度傳感技術(shù):采用MEMS工藝制造的硅壓阻式或電容式敏感元件,結(jié)合溫度補償算法,確保在-100kPa至0(真空)范圍內(nèi)的測量精度達±0.1%FS,重復(fù)性差<0.05%FS。
智能信號處理:內(nèi)置16位ADC與MCU,實現(xiàn)信號的高分辨率采集(分辨率可達1Pa)與非線性修正,同時支持零點校準、量程遷移及濾波參數(shù)調(diào)整,適應(yīng)不同真空環(huán)境需求。
數(shù)顯與通信集成:集成3位半LED/LCD顯示模塊,支持壓力單位切換(kPa/Pa/Torr)、報警閾值設(shè)定及實時數(shù)據(jù)存儲,部分型號還配備無線模塊(如LoRa),實現(xiàn)遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸。
該技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、真空鍍膜、化工壓力控制等領(lǐng)域,成為工業(yè)自動化中真空度監(jiān)測的關(guān)鍵設(shè)備。