DL-6A型电阻真空计的误差

　　本文介绍DL- 6A 型电阻真空计的误差。DL- 6A 型电阻真空计测量范围是10^-1~10⁵ Pa，在10~5×10³ Pa，误差为10%，在小于10 Pa 和大于5×10³ Pa 误差为35%。

　　电阻真空计以它的量程宽著称，它的量程是10- 1~10⁵ Pa ，因而减小它的误差引起很多人的注意。陆国柱等人曾对电阻真空计的误差进行了理论分析^[1]。随着电子技术的发展， 真空计的误差也随着减小，例如：ULVAC 公司SPX 型号在1~10⁴ Pa， 精度为±15% ， 在0 .1~10⁵ Pa 精度为±30% ^[2]。LEYBOLD VAKUUM 公司THERMOVAC Transmitter TTR90- S 在1×10^-3~100 mbar，精度是10%^[3]。我们研制的DL- 6A 型电阻真空计测量范围是10^-1~10⁵ Pa，10~5×10³ Pa，误差为10%，在小于10 Pa 和大于5×10³ Pa 误差为35%。

1、仪器描述

　　DL-6A型电阻真空计采用ZJ- 52 型规管，定温工作模式。AD 变换精度为0.01%，输出信号V与压强P 的关系如图1 特性曲线所示。将特性曲线存进单片机，读取V,输出P，由数码管显示压强值。由特性曲线可见，当压强小于1 Pa 与大于10⁴ Pa 时，压强变化很大，对应的信号V 变化很小，因而误差较大。DL- 6A 的原理如图2 所示。

图1 DL- 6A 型特性曲线

图2 DL- 6A 原理图

　　规管电阻丝与其它三个电阻组成桥。电桥工作在平衡状态即a，b 两端电位差为0。当气体压强变化时，规管电阻丝温度变化引起电阻值变化，电桥供电压Vcd 相应变化，维持电桥平衡，保证电阻丝温度不变，即定温工作模式。电桥供电压Vcd 与气体压强有关，信号电压V 由ac 两端电压分压后取得，送到AD 变换，再送到单片机。单片机将此电压V 变成压强P,由数码管显示。仪器还设置零点和大气两个调节。在压强小于10^-3 Pa与大气时分别按下零点与大气的按键开关，单片机执行两个中断程序，将零点与大气的修正值存入单片机的eeprom 中。

2、DL-6A型电阻真空计的误差

　　将DL-6A型电阻真空计送中国计量科学院检定，结果如表1 所示。

表1 DL-6A型电阻真空计的测试结果

　　检测时的环境温度为26℃,气体为氮气，规管垂直地平线放置，管口朝下。将上述数值画成曲线，如图3 所示。

图3 DL-6A校准图

3、讨论

　　(1) 电阻真空计测量范围宽，将电子技术的新成就应用到电阻真空计中，可使其误差减小。DL-6A型电阻真空计测量范围是10^-1~10⁵ Pa，10~5×10³ Pa ， 误差为10%， 因而会有广泛的应用。

　　(2) 真空计读数在高压强时与规管放置取向有关，垂直放置在大气时压强读数较小，水平放置在大气时，压强读数较大。规管特性曲线是在垂直放置，管口朝下的条件下获得的，如果用户需要在水平放置时工作，可专门为用户安装水平放置的特性曲线，这样保证本文所述的误差。

　　(3) 测量读数与环境温度有关，在环境温度变化时，应对真空计进行调节，即在压强小于10^-3 Pa与大气时分别按下零点与大气的按键开关。

参考文献

　　[1] 陆国柱，邹望钜，等.量程为760~10^{- 3} 托的对流式电阻真空计[J].真空,1985,(6):49.
　　[2] ULVAC，电阻真空计SPX 使用说明书[M].2010.
　　[3] LEYBOLD，Vakuum THERMOVAC Tramsmitler TTR90- s Operationg Manual.