DL-6A型電阻真空計(jì)的誤差
本文介紹DL- 6A 型電阻真空計(jì)的誤差。DL- 6A 型電阻真空計(jì)測(cè)量范圍是10-1~105 Pa,在10~5×103 Pa,誤差為10%,在小于10 Pa 和大于5×103 Pa 誤差為35%。
電阻真空計(jì)以它的量程寬著稱,它的量程是10- 1~105 Pa ,因而減小它的誤差引起很多人的注意。陸國(guó)柱等人曾對(duì)電阻真空計(jì)的誤差進(jìn)行了理論分析[1]。隨著電子技術(shù)的發(fā)展, 真空計(jì)的誤差也隨著減小,例如:ULVAC 公司SPX 型號(hào)在1~104 Pa, 精度為±15% , 在0 .1~105 Pa 精度為±30% [2]。LEYBOLD VAKUUM 公司THERMOVAC Transmitter TTR90- S 在1×10-3~100 mbar,精度是10%[3]。我們研制的DL- 6A 型電阻真空計(jì)測(cè)量范圍是10-1~105 Pa,10~5×103 Pa,誤差為10%,在小于10 Pa 和大于5×103 Pa 誤差為35%。
1、儀器描述
DL-6A型電阻真空計(jì)采用ZJ- 52 型規(guī)管,定溫工作模式。AD 變換精度為0.01%,輸出信號(hào)V與壓強(qiáng)P 的關(guān)系如圖1 特性曲線所示。將特性曲線存進(jìn)單片機(jī),讀取V,輸出P,由數(shù)碼管顯示壓強(qiáng)值。由特性曲線可見,當(dāng)壓強(qiáng)小于1 Pa 與大于104 Pa 時(shí),壓強(qiáng)變化很大,對(duì)應(yīng)的信號(hào)V 變化很小,因而誤差較大。DL- 6A 的原理如圖2 所示。
圖1 DL- 6A 型特性曲線
圖2 DL- 6A 原理圖
規(guī)管電阻絲與其它三個(gè)電阻組成橋。電橋工作在平衡狀態(tài)即a,b 兩端電位差為0。當(dāng)氣體壓強(qiáng)變化時(shí),規(guī)管電阻絲溫度變化引起電阻值變化,電橋供電壓Vcd 相應(yīng)變化,維持電橋平衡,保證電阻絲溫度不變,即定溫工作模式。電橋供電壓Vcd 與氣體壓強(qiáng)有關(guān),信號(hào)電壓V 由ac 兩端電壓分壓后取得,送到AD 變換,再送到單片機(jī)。單片機(jī)將此電壓V 變成壓強(qiáng)P,由數(shù)碼管顯示。儀器還設(shè)置零點(diǎn)和大氣兩個(gè)調(diào)節(jié)。在壓強(qiáng)小于10-3 Pa與大氣時(shí)分別按下零點(diǎn)與大氣的按鍵開關(guān),單片機(jī)執(zhí)行兩個(gè)中斷程序,將零點(diǎn)與大氣的修正值存入單片機(jī)的eeprom 中。
2、DL-6A型電阻真空計(jì)的誤差
將DL-6A型電阻真空計(jì)送中國(guó)計(jì)量科學(xué)院檢定,結(jié)果如表1 所示。
表1 DL-6A型電阻真空計(jì)的測(cè)試結(jié)果
檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度為26℃,氣體為氮?dú)猓?a href="http://www.healwit.com.cn/vacuum-measure/gauge/">規(guī)管垂直地平線放置,管口朝下。將上述數(shù)值畫成曲線,如圖3 所示。
圖3 DL-6A校準(zhǔn)圖
3、討論
(1) 電阻真空計(jì)測(cè)量范圍寬,將電子技術(shù)的新成就應(yīng)用到電阻真空計(jì)中,可使其誤差減小。DL-6A型電阻真空計(jì)測(cè)量范圍是10-1~105 Pa,10~5×103 Pa , 誤差為10%, 因而會(huì)有廣泛的應(yīng)用。
(2) 真空計(jì)讀數(shù)在高壓強(qiáng)時(shí)與規(guī)管放置取向有關(guān),垂直放置在大氣時(shí)壓強(qiáng)讀數(shù)較小,水平放置在大氣時(shí),壓強(qiáng)讀數(shù)較大。規(guī)管特性曲線是在垂直放置,管口朝下的條件下獲得的,如果用戶需要在水平放置時(shí)工作,可專門為用戶安裝水平放置的特性曲線,這樣保證本文所述的誤差。
(3) 測(cè)量讀數(shù)與環(huán)境溫度有關(guān),在環(huán)境溫度變化時(shí),應(yīng)對(duì)真空計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié),即在壓強(qiáng)小于10-3 Pa與大氣時(shí)分別按下零點(diǎn)與大氣的按鍵開關(guān)。
參考文獻(xiàn)
[1] 陸國(guó)柱,鄒望鉅,等.量程為760~10- 3 托的對(duì)流式電阻真空計(jì)[J].真空,1985,(6):49.
[2] ULVAC,電阻真空計(jì)SPX 使用說(shuō)明書[M].2010.
[3] LEYBOLD,Vakuum THERMOVAC Tramsmitler TTR90- s Operationg Manual.