數顯真空傳感器：原理、選型與應用全解析

　　原理

　　數顯真空傳感器通過物理效應與電子技術融合，將真空環境中的壓力變化轉換為可測量的電信號，最終以數字形式顯示真空度值。其核心原理可分為兩類：

　　壓阻式：利用半導體材料的壓阻效應，當真空環境中的氣體分子碰撞壓敏元件（如硅膜片）時，膜片形變導致電阻變化，經惠斯登電橋轉換為電信號，再通過智能芯片進行非線性修正和溫度補償，輸出線性標準信號。例如，某型號傳感器在0.1-10?Pa范圍內，分辨率達0.1Pa，可捕捉晶圓表面微米級形變。

　　電容式：硅膜片作為敏感元件，在大氣壓力下向上鼓起，鼓起程度隨真空度變化而改變，導致電容兩極板間距變化，電容值隨之改變。通過測量電路將電容值轉換為電壓或頻率信號，推算真空度。例如，某型號傳感器在10³-10?Pa范圍內，分辨率達2.0Pa，可確保鍍膜厚度均勻性<1%。

　　選型

　　選型需綜合考慮以下因素：

　　量程與精度：根據應用場景選擇合適量程，如低真空（1000Pa-10Pa）可選熱導式，中真空（10Pa-10?³Pa）適合壓阻式，高真空（10?³Pa-10??Pa）需電容式或磁懸浮式。精度要求高的場景（如半導體制造）需選擇誤差<1%的傳感器。

　　環境適應性：若環境溫度變化大，需選擇帶溫度補償功能的型號；若存在酸堿氣體，需選擇抗腐蝕材料。

　　響應時間與穩定性：動態壓力監控場景需選擇響應速度快（如毫秒級）的傳感器；長期穩定性要求高的場景需選擇抗漂移能力強的型號。

　　應用

　　數顯真空傳感器廣泛應用于多個領域：

　　半導體制造：實時監測真空腔內壓力變化，確保光刻、蝕刻等工藝精度。

　　真空鍍膜：精確控制真空度，避免鍍膜層出現針孔或裂紋。

　　真空冶金：監測鋼液爐外真空脫氣和精煉過程，優化工藝參數。

　　科研實驗：監測高真空環境下的氣體吸附/脫附過程，為新材料研發提供數據支持。