數顯真空傳感器通過壓力傳感技術與電子信號轉換的協同,實現真空度的實時測量與數字化顯示。其核心原理為:當真空環境中的氣體分子作用於傳感器內部的壓敏元件(如矽膜片、金屬膜片)時,元件表麵因氣體分子碰撞產生機械應力,導致膜片發生微小形變。該形變通過電容式、壓阻式或熱電偶等原理轉換為電信號——例如,電容式傳感器中,膜片形變改變兩極板間距,進而改變電容值;壓阻式傳感器則利用半導體材料的壓阻效應,使形變直接導致電阻變化。
轉換後的電信號經放大、濾波及線性化處理後,由微處理器(MCU)轉換為與真空度成線性關係的數字信號,最終驅動數顯模塊(如LED或LCD)顯示真空度值,單位通常為kPa、Pa或Torr。部分傳感器還支持4-20mA電流輸出或RS485通信接口,便於與PLC、DCS等控製係統集成。
其核心技術體現在三方麵:
高精度傳感技術:采用MEMS工藝製造的矽壓阻式或電容式敏感元件,結合溫度補償算法,確保在-100kPa至0(真空)範圍內的測量精度達±0.1%FS,重複性差<0.05%FS。
智能信號處理:內置16位ADC與MCU,實現信號的高分辨率采集(分辨率可達1Pa)與非線性修正,同時支持零點校準、量程遷移及濾波參數調整,適應不同真空環境需求。
數顯與通信集成:集成3位半LED/LCD顯示模塊,支持壓力單位切換(kPa/Pa/Torr)、報警閾值設定及實時數據存儲,部分型號還配備無線模塊(如LoRa),實現遠程監控與數據傳輸。
該技術廣泛應用於半導體製造、真空鍍膜、化工壓力控製等領域,成為工業自動化中真空度監測的關鍵設備。