时间:2014-06-27 08:13:14 点击:264
真空计控制器的工作原理
压缩式真空计是对U型管真空计的重大改进,它是依据理想气体的波义耳定律制成的。由于它首先是由麦克劳提出的,故此种真空计又称为麦克劳真空计(简称麦氏计)。通过对HLP-03型真空计输出的测试,发现其输出电压与真空度是一一对应的。控制系统要求所设计的控制器在真空度分别为46663Pa,19998Pa,7999Pa,2133Pa,507Pa及67Pa时,能分别输出一个控制信号,给模拟盘和PLC.为了防止系统真空度小范围波动引起控制信号在控制点附近频繁跳变,采用了迟滞电压比较器。
热丝温度的测量方法,有以下三种;
(1)利用热丝随温度变化的线膨胀性质;
(2)利用热电偶直接测量热丝的温度变化;
(3)利用热丝电阻随温度变化的性质。
根据**种测温方法制成的真空计称膨胀式真空计。根据*二种测温方法制成的真空计称热偶真空计。根据*三种测温方法制成的真空计称电阻真空计,在电阻真空计中也有用热敏电阻代替金属热丝的,此种真空计称热敏电阻真空计。其灵敏度较高,但稳定性较差。
热偶真空计和电阻真空计是目前粗真空和低真空测量中用得较多的两种真空计。
热传导真空计是相对真空计,常常在标准环境下,用**真空计或用校准系统进行校准。
气体种类的影响:热传导真空计对不同气体的测量结果是不同的,这是由于不同气体分子的导热系数不同引起的。因此,在测量不同气体的压力时,可根据干燥空气(或氮气)刻度的压力读数,再乘以相应的被测气体相对灵敏度,就可得到该气体的实际压力
迟滞电压比较器的工作原理:输入信号Vi由集成运算放大器IC的反相端输入,参考电压Vr由同相端输入。由于集成运算放大器的开环增益Avo较大,因此当IC的反相端电位低于同相端电位时,IC输出正向饱和电压Vo (较大正向电压)。当IC反相端电位**同相端电位时,IC输出负向饱和电压Vo-(较大负向电压),IC同相端对地电位是由设定电压Vr和输出端进行正反馈的那部分电压叠加而成的。由叠加原理,当ViVp时,Vo=V-o,则Vp′=VrR2R1 R2 V-oR1R1 R2式中:Vp称为上门限电压;Vp′称为下门限电压。由于Vp与Vp′不等,记为ΔVp.则ΔVp=Vp-Vp′=2V oR1R1 R232可见回差的大小可以通过调节R2来改变。电容式薄膜规管的中间装着一张金属弹性膜片,在膜片的一侧装有一个固定电极,当膜片两侧的压差为零时,固定电极与膜片形成一个静态电容C0,它与电容C1串联后作为测量电桥的一条桥臂,电容C2、C3和C4与C5的串联电容组成其它三条桥臂。
当输入电压Vi上升时,低于上门限电压Vp的情况下,不管Vi为何值,IC输出端始终保持V o值,只有当Vi达到并稍微**过一点Vp时,输出端便迅速翻转到V-o值;反之亦然,当Vi下降,**下门限电压Vp′时,IC输出端始终保持V-o值,而当Vi低于Vp′时,输出端发生翻转输出为V o值。IC不是工作在线性区而是工作于“开关状态”, 单侧双电容薄膜真空计具有灵敏度高、气体的介电常数不变、压力读数完全不受气体成分影响、反应速度快等特点。如将其规管参考室内加置消气剂并抽至≤lO-5Pa,就可测量≥lO-3pa的**压力。由此可见,即使控制信号在控制点附近有小范围的波动(ΔVp范围之内),也不会引起输出信号的跳变,从而保证了系统的稳定性。