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感压薄膜上的电极分别与固定电极、参考电极构成敏感电容和参考电容，伺服电极位于感压薄膜下方，通过施加静电力使感压薄膜在测量真空度的过程中处于一个确定的位置，从而实现宽范围的动态压力测量。当被测压力为p时，要使感压薄膜处于平衡状态，则施加在感压薄膜上的单位面积的静电力Fe应于压力p相等，

静电力平衡式inficon电容薄膜真空规管结构图当伺服电压为VS时，薄膜上所受的静电力Fe为：式中：ε0为真空腔室的介电常数；d是伺服电极与薄膜间的距离。由式（2）、式（3）得伺服电压与压力p的关系为：如图10所示，静电力平衡式inficon电容薄膜真空计的信号处理电路由微电容测量电路和静电力控制回路组成。其中，微电容测量电路用来对敏感电容的变化量测量得到压力信号，而静电力控制回路用来产生伺服电压。

图10静电力平衡式inficon电容薄膜真空计测量电路结构图为了保证静电力平衡式inficon电容薄膜真空计具有高精度以及良好的稳定性，静电力控制回路须要产生准确稳定的静电力。通常采用PID控制器作为静电力控制回路中的静电力控制器。

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视频作者：广州潽拓光电科技有限公司

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石英真空计应用

在风洞中的应用

风洞模型测压试验是获得气动载荷分布和气动特性的重要方法之一。常规高速超声速风洞测压在高于2kPa高压已能够获得较好的精度，但在1kPa以下压强暂无法获得高精度的测量结果。而模型背风区压强测量，测力试验底部压强测量，低密度风洞测压试验等均存在大量微压测量任务。

用石英真空计已能测量0.2kPa-2kPa之间的压强。目前在风动中测量压强要用一细长管道将气体引出，管道长为1.3m，内径为0.9mm。风动中测量压强是要测量压强的分布，即多点测量，这些是与通常的压强测量不同的。多点测量是将石英晶振安装在一个集成箱中，由细长管道通到被测量的位置。晶振测量电路将测量到的晶振电压与电流送到统一的主控板，该主控板就存有32个位置的压强值。

由于在被测压强位置与晶振之间存在细长管道对测量会有影响，其一是使时间常数增大，读数变化缓慢，实验测量在300Pa压强时，时间常数约55秒，在风洞测量中此时间常数仍可接受。其二是细长管道会使测量下限升高。因为晶振位置总会存在一定的放气与漏气，若放气与漏气量为Q，则在晶振处的 很低压强应为P=Q/S，Q为晶振处的放气与漏气量，S为经过细长管道后晶振处的有效抽速。实验测得经细长管道后 很低指示压强为10Pa，这对测量大于0.2kPa压强管道引起了下限的增加，对测量并无很大影响。石英真空计用于大于0.2kPa压强，测量精度约为15%。

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