真空指示器(vacuum gauge)是一种测量真空度的仪器,通常用于工业、实验室和科研领域。它的工作原理基于真空状态下气体分子的行为。
真空指示器通常包括两个主要部分:测量单元和显示装置。测量单元通常由一个感应器和一个转换器组成。感应器负责感知真空状态并将其转化为电信号,而转换器则将电信号转化为可视的真空度读数。
感应器一般采用热阴极离子化真空仪或冷阴极离子化真空仪。这两种感应器都利用高速运动的气体分子与阴极的相互作用来进行测量。
在热阴极离子化真空仪中,一个细丝(阴极)被加热,当真空度高时,细丝表面的气体分子与细丝碰撞,碰撞力会使细丝发生微小弯曲。这个微小弯曲会改变细丝的电阻,通过电路测量电阻大小可以得到真空度的数值。
在冷阴极离子化真空仪中,一个冷阴极放电导致真空中的气体分子电离形成电子和离子。电子与带正电的电极相互碰撞生成电流,通过测量电流强度大小可以得到真空度的读数。
转换器通常是一个电学或电子学装置,将感应器输出的电信号转化为可视的真空度读数。转换器可以是一个模拟量表或数字显示装置。
总的来说,真空指示器的工作原理是利用感应器感知真空状态并将其转化为电信号,然后通过转换器将电信号转化为可视的真空度读数。不同的感应器可以利用真空状态下气体分子的行为来进行测量,从而实现对真空度的精确测量。
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