數(shù)顯真空傳感器通過物理效應(yīng)與電子技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)了真空度的實時監(jiān)測與數(shù)字化顯示，其核心技術(shù)涵蓋傳感原理、信號處理及選型策略三大維度。
核心傳感原理
數(shù)顯真空傳感器基于壓阻式或電容式原理實現(xiàn)壓力感知。壓阻式傳感器利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，在硅膜片表面擴散形成惠斯登電橋，當(dāng)真空度變化時，膜片形變導(dǎo)致電橋失衡，輸出與壓力成正比的電信號。例如，在半導(dǎo)體制造中，0.1Pa的壓力變化即可被捕捉，確保光刻工藝的精度。電容式傳感器則通過硅膜片與固定電極構(gòu)成的平行板電容器，真空度變化引起膜片形變，改變電容值，經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換為電壓信號。MEMS工藝制造的硅壓阻/電容元件結(jié)合溫度補償算法，使傳感器在-100kPa至0（真空）范圍內(nèi)測量精度達±0.1%FS，重復(fù)性優(yōu)于0.05%FS。
智能信號處理技術(shù)
傳感器輸出的微弱信號需經(jīng)多級處理：采用差動比例放大器抑制共模干擾，提升信噪比；通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，分辨率可達1Pa；內(nèi)置16位ADC與MCU實現(xiàn)非線性修正，補償溫度波動引起的誤差。例如，在真空冷凍干燥中，傳感器可實時修正數(shù)據(jù)，確保冰晶直接升華，避免產(chǎn)品變質(zhì)。部分型號集成無線模塊（如LoRa），實現(xiàn)遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸，滿足化工園區(qū)無人值守需求。
選型關(guān)鍵原則
量程與精度：根據(jù)應(yīng)用場景選擇量程，如半導(dǎo)體制造需0.1-10?Pa高精度傳感器，而化工壓力控制可選10³-10?Pa中精度型號。精度需滿足系統(tǒng)需求，避免過度追求高精度導(dǎo)致成本增加。
環(huán)境適應(yīng)性：考慮溫度、介質(zhì)等因素。例如，-30℃低溫環(huán)境下需選擇帶溫度補償?shù)膫鞲衅鳎_保±0.5%FS的測量精度。
接口與輸出：支持4-20mA電流輸出或RS485通信接口的傳感器便于與PLC、DCS集成；帶數(shù)顯功能的型號可現(xiàn)場調(diào)試，提升效率。
穩(wěn)定性與壽命：MEMS工藝傳感器體積小（如27.2mm³）、壽命長，適合空間受限的場景；傳統(tǒng)諧振模式傳感器則適用于對均勻性要求高的鍍膜工藝。
