JP3280981B2 - 測定セル、測定機器および接続ケーブルを備えた熱伝導形真空計 - Google Patents
測定セル、測定機器および接続ケーブルを備えた熱伝導形真空計Info
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- JP3280981B2 JP3280981B2 JP52056194A JP52056194A JP3280981B2 JP 3280981 B2 JP3280981 B2 JP 3280981B2 JP 52056194 A JP52056194 A JP 52056194A JP 52056194 A JP52056194 A JP 52056194A JP 3280981 B2 JP3280981 B2 JP 3280981B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L21/00—Vacuum gauges
- G01L21/10—Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured
- G01L21/12—Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured measuring changes in electric resistance of measuring members, e.g. of filaments; Vacuum gauges of the Pirani type
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、給電電圧タップおよび測定電圧タップを備
えたホイートストンブリッジを有する測定セルと、給電
−測定機器と、複数の線路を含む接続ケーブルとが設け
られている、熱伝導形可調整真空計の作動方法に関す
る。さらに本発明は、この方法を実施するのに適した回
路にも関する。
えたホイートストンブリッジを有する測定セルと、給電
−測定機器と、複数の線路を含む接続ケーブルとが設け
られている、熱伝導形可調整真空計の作動方法に関す
る。さらに本発明は、この方法を実施するのに適した回
路にも関する。
熱伝導形真空計は、比較的高いガス圧力のときつまり
比較的大きい粒子密度のとき、比較的低いガス圧力のと
きよりも多くの熱が温度依存形抵抗素子から放熱される
ことを利用している。熱伝導形ピラニ真空計の場合、温
度依存形抵抗素子は、ホイートストンブリッジ中に挿入
接続された測定導線である。非可調整ピラニ真空計の場
合、この測定導線の抵抗値の変化によりブリッジが離調
し、このことが圧力に対する尺度として利用される。可
調整ピラニ真空計の場合、抵抗値つまりは測定導線の温
度が放熱とは無関係に一定に保持されるよう、ブリッジ
に加わる給電電圧が絶えず調整される。この場合、抵抗
値の一定保持に必要な電流が熱伝導度の尺度であり、ひ
いてはガス圧力に対する尺度である。通常、ホイートス
トンブリッジは、ブリッジ給電電圧の追従調整により最
小の離調となるよう補償調整される。したがってブリッ
ジ給電電圧は、圧力に対応する主要（１次的）な電気的
値である。
比較的大きい粒子密度のとき、比較的低いガス圧力のと
きよりも多くの熱が温度依存形抵抗素子から放熱される
ことを利用している。熱伝導形ピラニ真空計の場合、温
度依存形抵抗素子は、ホイートストンブリッジ中に挿入
接続された測定導線である。非可調整ピラニ真空計の場
合、この測定導線の抵抗値の変化によりブリッジが離調
し、このことが圧力に対する尺度として利用される。可
調整ピラニ真空計の場合、抵抗値つまりは測定導線の温
度が放熱とは無関係に一定に保持されるよう、ブリッジ
に加わる給電電圧が絶えず調整される。この場合、抵抗
値の一定保持に必要な電流が熱伝導度の尺度であり、ひ
いてはガス圧力に対する尺度である。通常、ホイートス
トンブリッジは、ブリッジ給電電圧の追従調整により最
小の離調となるよう補償調整される。したがってブリッ
ジ給電電圧は、圧力に対応する主要（１次的）な電気的
値である。
熱伝導形真空計の場合、必然的に測定セルと測定機器
とを互いに空間的に著しく隔てて作動させなければなら
ないことが多い。このため、測定セルと測定機器とを相
応に長いケーブルを介して互いに接続することが必要と
される。ケーブルの構成部材であり通常は均一の電気特
性を有する線路は、ケーブルが著しく長い場合、もはや
無視できない抵抗を有する。したがって、測定機器にお
いて形成されブリッジ給電電圧の追従調整に用いられる
電圧（これは測定値としても利用される）は、接続線路
上での電圧降下に起因してもはや実際のブリッジ給電電
圧とは一致しなくなる。その結果、測定エラーが生じ、
これは接続ケーブルの長さが長くなるにつれて増大す
る。さらに別の測定エラーの原因は温度変動であり、つ
まり接続ケーブルの線路の抵抗値の変動である。
とを互いに空間的に著しく隔てて作動させなければなら
ないことが多い。このため、測定セルと測定機器とを相
応に長いケーブルを介して互いに接続することが必要と
される。ケーブルの構成部材であり通常は均一の電気特
性を有する線路は、ケーブルが著しく長い場合、もはや
無視できない抵抗を有する。したがって、測定機器にお
いて形成されブリッジ給電電圧の追従調整に用いられる
電圧（これは測定値としても利用される）は、接続線路
上での電圧降下に起因してもはや実際のブリッジ給電電
圧とは一致しなくなる。その結果、測定エラーが生じ、
これは接続ケーブルの長さが長くなるにつれて増大す
る。さらに別の測定エラーの原因は温度変動であり、つ
まり接続ケーブルの線路の抵抗値の変動である。
従来技術による熱伝導形真空計の場合、測定セルと測
定機器との間の接続を形成した後、線路長の補償調整が
手動で行われる。このため、ブリッジ電圧とケーブル長
に比例する電圧を入力するか、あるいは−マイクロプロ
セッサ制御形機器であれば−ケーブル長自体を入力す
る。そして入力された値は、圧力測定値の形成に際して
考慮される。この形式の線路長補償は、ケーブルを交換
するために新たに−手動で−行わなければならない。さ
らにこの場合、温度ないし動作条件に起因する接続ケー
ブルとブリッジの抵抗値変動により引き起こされる測定
エラーは考慮されないままである。
定機器との間の接続を形成した後、線路長の補償調整が
手動で行われる。このため、ブリッジ電圧とケーブル長
に比例する電圧を入力するか、あるいは−マイクロプロ
セッサ制御形機器であれば−ケーブル長自体を入力す
る。そして入力された値は、圧力測定値の形成に際して
考慮される。この形式の線路長補償は、ケーブルを交換
するために新たに−手動で−行わなければならない。さ
らにこの場合、温度ないし動作条件に起因する接続ケー
ブルとブリッジの抵抗値変動により引き起こされる測定
エラーは考慮されないままである。
したがって本発明の課題は、上述の測定エラーを回避
し、しかも線路長補償を自動化することである。
し、しかも線路長補償を自動化することである。
本発明によればこの課題は、冒頭で述べた形式の方法
において、測定セル内に設けられているホイートストン
ブリッジの１つの給電電圧タップの電圧を、接続ケーブ
ルの各線路のうちの１つを介して無電流平衡状態で検出
し、該検出から、ケーブルの降下電圧を線路長補償用の
信号として求め、測定値形成に際して考慮することによ
り解決される。両方の電圧タップのうち一方の電圧値を
無電流平衡状態で検出することにより、接続ケーブルの
１つの線路の抵抗値を算出することができ、あるいは少
なくとも、接続線路の抵抗に対応する電圧値ULを形成す
ることができる。Ｕ′BR（測定機器において形成される
ブリッジ給電電圧）とULとから、次式にしたがって実際
のブリッジ給電電圧UBrを求めることができる。
において、測定セル内に設けられているホイートストン
ブリッジの１つの給電電圧タップの電圧を、接続ケーブ
ルの各線路のうちの１つを介して無電流平衡状態で検出
し、該検出から、ケーブルの降下電圧を線路長補償用の
信号として求め、測定値形成に際して考慮することによ
り解決される。両方の電圧タップのうち一方の電圧値を
無電流平衡状態で検出することにより、接続ケーブルの
１つの線路の抵抗値を算出することができ、あるいは少
なくとも、接続線路の抵抗に対応する電圧値ULを形成す
ることができる。Ｕ′BR（測定機器において形成される
ブリッジ給電電圧）とULとから、次式にしたがって実際
のブリッジ給電電圧UBrを求めることができる。
（式１） UBr＝Ｕ′Br−2xUL 測定値形成をたとえばマイクロプロセッサまたは適切
なアナログ回路を用いて行えば、上記の式にしたがって
値ULを測定値形成に際して連続的に考慮することができ
る。ケーブル交換や温度変化に伴って生じる接続線路の
抵抗値変化が自動的に考慮される。特別な手動の措置は
もはや不要である。
なアナログ回路を用いて行えば、上記の式にしたがって
値ULを測定値形成に際して連続的に考慮することができ
る。ケーブル交換や温度変化に伴って生じる接続線路の
抵抗値変化が自動的に考慮される。特別な手動の措置は
もはや不要である。
次に、第１図〜第６図に示された実施例に基づき本発
明のその他の利点ならびに詳細な点を説明する。
明のその他の利点ならびに詳細な点を説明する。
第１図に示されている回路には、分岐路２〜５を備え
たホイートストンブリッジ１が含まれている。それらの
分岐路中には測定導線６と抵抗７〜９が設けられてい
る。各分岐路の間にはタップ12〜15が設けられており、
この場合、タップ12,13は給電対角線を成し、タップ14,
15は測定対角線を成す。タップ12と13には調整された給
電電圧UBrが加わり、その際、タップ13はアース電位に
おかれている。測定対角線のタップ14,15は増幅器16と
接続されており、この増幅器によって、測定導線の抵抗
値（つまりはその温度）が放熱とは無関係に一定に保持
されるよう、給電電圧が絶えず調整される。給電電圧に
相応する圧力を表示するために、周知のように表示装置
17が設けられている。
たホイートストンブリッジ１が含まれている。それらの
分岐路中には測定導線６と抵抗７〜９が設けられてい
る。各分岐路の間にはタップ12〜15が設けられており、
この場合、タップ12,13は給電対角線を成し、タップ14,
15は測定対角線を成す。タップ12と13には調整された給
電電圧UBrが加わり、その際、タップ13はアース電位に
おかれている。測定対角線のタップ14,15は増幅器16と
接続されており、この増幅器によって、測定導線の抵抗
値（つまりはその温度）が放熱とは無関係に一定に保持
されるよう、給電電圧が絶えず調整される。給電電圧に
相応する圧力を表示するために、周知のように表示装置
17が設けられている。
抵抗９はそれ自体周知のように、温度依存形に構成さ
れている。これにより、障害を及ぼす測定導線６の温度
の影響を補償することができる。
れている。これにより、障害を及ぼす測定導線６の温度
の影響を補償することができる。
ホイートストンブリッジ１は適切なケーシング内に配
置されたその測定導線６とともに、圧力センサないしは
測定セル18を形成している。すべては図示されていない
その他の構成部材（給電部、処理部、表示装置17等）
は、多心ケーブル19を介して測定セル18と接続された測
定機器21の構成部材である。ケーブル19には接続線路22
〜26が含まれており、それぞれ差込接続部27,28を介し
てセンサないし測定機器21と着脱可能に接続されてい
る。接続線路23,24により、測定対角線のタップ14,15が
増幅器16と接続されている。ブリッジ１が離調すると、
ブリッジが再び同調するよう給電電圧UBrが追従調整さ
れる。接続線路22,25はブリッジ１の給電に用いられ
る。これらの接続線路を通ってブリッジ給電電流Ｉが流
れる。接続ケーブルが著しく長いと、接続線路の抵抗を
もはや無視することはできない。このためこれらの線路
を介して電圧ULが降下する。したがってブリッジ１を介
して降下する実際の電圧UBrはもはや、測定機器21にお
いて形成されるブリッジ給電電圧Ｕ′Brと一致しなくな
る。この場合、UBr,U′BrおよびUL間の上述の関係（式
１）が成り立つ。
置されたその測定導線６とともに、圧力センサないしは
測定セル18を形成している。すべては図示されていない
その他の構成部材（給電部、処理部、表示装置17等）
は、多心ケーブル19を介して測定セル18と接続された測
定機器21の構成部材である。ケーブル19には接続線路22
〜26が含まれており、それぞれ差込接続部27,28を介し
てセンサないし測定機器21と着脱可能に接続されてい
る。接続線路23,24により、測定対角線のタップ14,15が
増幅器16と接続されている。ブリッジ１が離調すると、
ブリッジが再び同調するよう給電電圧UBrが追従調整さ
れる。接続線路22,25はブリッジ１の給電に用いられ
る。これらの接続線路を通ってブリッジ給電電流Ｉが流
れる。接続ケーブルが著しく長いと、接続線路の抵抗を
もはや無視することはできない。このためこれらの線路
を介して電圧ULが降下する。したがってブリッジ１を介
して降下する実際の電圧UBrはもはや、測定機器21にお
いて形成されるブリッジ給電電圧Ｕ′Brと一致しなくな
る。この場合、UBr,U′BrおよびUL間の上述の関係（式
１）が成り立つ。
第１図による実施例の場合、その他の接続線路22〜25
と同じさらに別の接続線路26が設けられており、この接
続線路により給電電圧タップ13が測定機器21と接続され
ている。給電電圧タップ13は、線路25を介して降下する
電圧ULのためにアース電位にはない。線路26を介して、
タップ13における電圧の検出ないし測定が無電流平衡状
態で行われる。参照符号29によりマイクロプロセッサま
たはアナログ回路が示されており、ここにおいて測定値
の処理が行われる。補正値として電圧ULが入力される。
測定機器において形成されたブリッジ給電電圧Ｕ′Brで
はなく実際のブリッジ給電電圧UBrを表示できるよう、
マイクロプロセッサまたはアナログ回路により式１にし
たがって電圧ULが考慮される。
と同じさらに別の接続線路26が設けられており、この接
続線路により給電電圧タップ13が測定機器21と接続され
ている。給電電圧タップ13は、線路25を介して降下する
電圧ULのためにアース電位にはない。線路26を介して、
タップ13における電圧の検出ないし測定が無電流平衡状
態で行われる。参照符号29によりマイクロプロセッサま
たはアナログ回路が示されており、ここにおいて測定値
の処理が行われる。補正値として電圧ULが入力される。
測定機器において形成されたブリッジ給電電圧Ｕ′Brで
はなく実際のブリッジ給電電圧UBrを表示できるよう、
マイクロプロセッサまたはアナログ回路により式１にし
たがって電圧ULが考慮される。
給電電圧タップ12における電圧の無電流平衡状態での
測定によっても、電圧ULを求めることができる。この場
合、電圧ULは、タップ12において測定された電圧と測定
機器において形成された給電電圧Ｕ′Brとの差から得ら
れる。
測定によっても、電圧ULを求めることができる。この場
合、電圧ULは、タップ12において測定された電圧と測定
機器において形成された給電電圧Ｕ′Brとの差から得ら
れる。
第２図による回路には付加的な構成素子が設けられて
おり、それらの構成素子によって測定導線６のゼロ点補
正を行うことができる。これらの構成素子には、測定機
器21内に設けられ調整器16とマイクロプロセッサ29との
間に配置された増幅装置−これは抵抗31,32,33および増
幅器34から成る−と、センサ18内に設けられた可調整の
抵抗35Rpとが含まれている。線路36を介して、抵抗35の
一方の側と増幅装置とが互いに接続されている。抵抗35
の他方の側には補償電圧UA（測定機器内の構成素子38）
が印加される。ゼロ点補正は、圧力０のとき値０が表示
されるまで抵抗35を調整することにより行われる。設定
調整された補正電圧は線路36を介して測定機器へ伝送さ
れ、調整器により測定値に重畳される。
おり、それらの構成素子によって測定導線６のゼロ点補
正を行うことができる。これらの構成素子には、測定機
器21内に設けられ調整器16とマイクロプロセッサ29との
間に配置された増幅装置−これは抵抗31,32,33および増
幅器34から成る−と、センサ18内に設けられた可調整の
抵抗35Rpとが含まれている。線路36を介して、抵抗35の
一方の側と増幅装置とが互いに接続されている。抵抗35
の他方の側には補償電圧UA（測定機器内の構成素子38）
が印加される。ゼロ点補正は、圧力０のとき値０が表示
されるまで抵抗35を調整することにより行われる。設定
調整された補正電圧は線路36を介して測定機器へ伝送さ
れ、調整器により測定値に重畳される。
第３図による回路は第２図による回路に対応してい
る。しかしこの場合、線路抵抗補償とゼロ点補正が１つ
の接続線路を省略するようにして組み合わせられてお
り、つまり各接続線路のうちの１つを２つの機能のため
に利用できる。この目的で、給電電圧タップ13は抵抗41
（Rvb）を介して抵抗35と接続されている。線路26,36は
１つの線路40にまとめられている。しかもこの場合には
スイッチ42が設けられており、このスイッチにより共通
の線路40（26,36）を測定機器側でアース電位におくこ
とができる。さらに、線路37と補償電圧UAの発生に用い
られる構成素子38との間に、抵抗34（Rv）とスイッチ44
が設けられている。
る。しかしこの場合、線路抵抗補償とゼロ点補正が１つ
の接続線路を省略するようにして組み合わせられてお
り、つまり各接続線路のうちの１つを２つの機能のため
に利用できる。この目的で、給電電圧タップ13は抵抗41
（Rvb）を介して抵抗35と接続されている。線路26,36は
１つの線路40にまとめられている。しかもこの場合には
スイッチ42が設けられており、このスイッチにより共通
の線路40（26,36）を測定機器側でアース電位におくこ
とができる。さらに、線路37と補償電圧UAの発生に用い
られる構成素子38との間に、抵抗34（Rv）とスイッチ44
が設けられている。
ブリッジの給電線路上における電圧降下を測定するた
めには、スイッチ42を開いておく必要がある。ブリッジ
の給電電流は線路25を介して測定機器のアースへ流れ
る。抵抗41と線路40を介して給電電圧タップ13は測定機
器21と接続されているので、測定機器側でアース線路上
での電圧降下と等しいないしはそれに比例する電圧を無
電流平衡状態で測定することができる。この場合、２つ
の事例を区別しなければならない： ａ）スイッチ42と44が開かれていれば、点45（線路40に
おける測定機器側の点）のところで測定される電圧は、
アース線路上での電圧降下ULと等しい。
めには、スイッチ42を開いておく必要がある。ブリッジ
の給電電流は線路25を介して測定機器のアースへ流れ
る。抵抗41と線路40を介して給電電圧タップ13は測定機
器21と接続されているので、測定機器側でアース線路上
での電圧降下と等しいないしはそれに比例する電圧を無
電流平衡状態で測定することができる。この場合、２つ
の事例を区別しなければならない： ａ）スイッチ42と44が開かれていれば、点45（線路40に
おける測定機器側の点）のところで測定される電圧は、
アース線路上での電圧降下ULと等しい。
ｂ）スイッチ42が開かれておりスイッチ44が閉じられて
いれば、点45における電圧はゼロ点補償用のポテンショ
メータ35の位置に基づき、アース線路上での電圧降下と
抵抗41を介した電圧降下とに依存する。この事例の場合
には、まずはじめに抵抗35の抵抗値を算出する必要があ
る。この抵抗値は、両方のスイッチ42と44が閉じられて
いるときに次式にしたがって十分な精度で算出すること
ができる： （式２） URP/UA＝U0/UA＝RP/（Rv＋RP） （U0＝ゼロ電圧） この場合、Rv＋RvbはRLであるとする（線路の抵
抗）。
いれば、点45における電圧はゼロ点補償用のポテンショ
メータ35の位置に基づき、アース線路上での電圧降下と
抵抗41を介した電圧降下とに依存する。この事例の場合
には、まずはじめに抵抗35の抵抗値を算出する必要があ
る。この抵抗値は、両方のスイッチ42と44が閉じられて
いるときに次式にしたがって十分な精度で算出すること
ができる： （式２） URP/UA＝U0/UA＝RP/（Rv＋RP） （U0＝ゼロ電圧） この場合、Rv＋RvbはRLであるとする（線路の抵
抗）。
式２からRpを算出できる。抵抗Rpはここでは既知であ
るので、アース線路上における電圧降下に基づく電圧を
算出することができる。
るので、アース線路上における電圧降下に基づく電圧を
算出することができる。
UL＝Ｕ（点45）−UA/（Rv＋Rp＋Rvb）xRvb アース線路上における電圧降下が既知であれば、その
後、式１からブリッジ電圧UBrを算出できる。
後、式１からブリッジ電圧UBrを算出できる。
ゼロ点補償の測定中、スイッチ44は閉じておかなけれ
ばならない。スイッチ42は開いておくこともできるし閉
じておくこともできる。このスイッチが閉じられていれ
ば、電圧UAの印加後に抵抗35の設定調整に依存して線路
37は“ゼロ電圧"U0に比例する電圧になる。この電圧値
は増幅器34を備えた加算器へ供給されるかまたは−第５
図参照−測定値処理に際してゼロ電圧を考慮するソフト
ウェア部へ供給される。スイッチ42が開かれているとき
には、電圧U0を算出するために抵抗Rvbにおける電圧降
下を考慮する必要がある。
ばならない。スイッチ42は開いておくこともできるし閉
じておくこともできる。このスイッチが閉じられていれ
ば、電圧UAの印加後に抵抗35の設定調整に依存して線路
37は“ゼロ電圧"U0に比例する電圧になる。この電圧値
は増幅器34を備えた加算器へ供給されるかまたは−第５
図参照−測定値処理に際してゼロ電圧を考慮するソフト
ウェア部へ供給される。スイッチ42が開かれているとき
には、電圧U0を算出するために抵抗Rvbにおける電圧降
下を考慮する必要がある。
本発明による測定セル18を市販されている既存の測定
機器21と互換性があるようにすべきであるならば、タッ
プ13と抵抗35との間の接続体として抵抗41が必要であ
る。整合された測定機器であれば、タップ13と抵抗35と
の間の接続を短絡することもできる。この場合、ゼロ点
補償の間はスイッチ44を閉じておく必要がある。スイッ
チ42の位置は任意である。
機器21と互換性があるようにすべきであるならば、タッ
プ13と抵抗35との間の接続体として抵抗41が必要であ
る。整合された測定機器であれば、タップ13と抵抗35と
の間の接続を短絡することもできる。この場合、ゼロ点
補償の間はスイッチ44を閉じておく必要がある。スイッ
チ42の位置は任意である。
第４図には測定機器21の実施形態が示されており、こ
れは第３図による実施形態にほぼ対応している。この場
合には付加的に温度補償構成が設けられており、これは
構成素子46と抵抗47とから成る。構成素子46へは、電圧
Ｕ′Brと測定対角線タップ15の電圧U2（抵抗９における
電圧降下）とが供給される。これらの値から構成素子46
において温度依存形抵抗９の値に対応する電圧値UTが形
成され、これは次式にしたがって形成される： UT＝（U2/（UBr−U2））・ｋ この場合、ｋ＝比例係数である。
れは第３図による実施形態にほぼ対応している。この場
合には付加的に温度補償構成が設けられており、これは
構成素子46と抵抗47とから成る。構成素子46へは、電圧
Ｕ′Brと測定対角線タップ15の電圧U2（抵抗９における
電圧降下）とが供給される。これらの値から構成素子46
において温度依存形抵抗９の値に対応する電圧値UTが形
成され、これは次式にしたがって形成される： UT＝（U2/（UBr−U2））・ｋ この場合、ｋ＝比例係数である。
このことにより温度依存性を考慮する補正信号を連続
的に発生させることができ、したがってこの信号を抵抗
47を介して増幅器34を備えた調整器へ供給することで、
精確な測定値形成に利用することができる。
的に発生させることができ、したがってこの信号を抵抗
47を介して増幅器34を備えた調整器へ供給することで、
精確な測定値形成に利用することができる。
第５図と第６図による実施例ではコンピュータユニッ
ト48が設けられており、このユニットは補正値UL,U0お
よびU2（第６図のみ）を考慮しながら測定値処理を行う
ために用いられる。これに加えてユニット48は、このユ
ニットが所望の時点でゼロ点補償と線路抵抗補償を行わ
せるような制御機能も有している。破線で示してあるの
は、トランジスタで構成されたスイッチ42,44の開閉な
らびに補償電圧UAの印加がユニット48によって行われる
ことである。既述の機器を用いて実施される圧力測定で
は、ケーブルが変えられても、ケーブルの温度が変化し
ても、さらには−既述の形式の温度補償構成が設けられ
ていれば−測定導線に対し障害を及ぼす温度の影響があ
っても、すべての測定範囲において測定エラーが十分に
取り除かれる。
ト48が設けられており、このユニットは補正値UL,U0お
よびU2（第６図のみ）を考慮しながら測定値処理を行う
ために用いられる。これに加えてユニット48は、このユ
ニットが所望の時点でゼロ点補償と線路抵抗補償を行わ
せるような制御機能も有している。破線で示してあるの
は、トランジスタで構成されたスイッチ42,44の開閉な
らびに補償電圧UAの印加がユニット48によって行われる
ことである。既述の機器を用いて実施される圧力測定で
は、ケーブルが変えられても、ケーブルの温度が変化し
ても、さらには−既述の形式の温度補償構成が設けられ
ていれば−測定導線に対し障害を及ぼす温度の影響があ
っても、すべての測定範囲において測定エラーが十分に
取り除かれる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−30633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−24121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−108499（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−150550（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 21/12 G08C 25/00
Claims (10)
- 【請求項１】給電電圧タップ（12,13）および測定電圧
タップ（14,15）を備えたホイートストンブリッジ
（１）を有する測定セル（18）と、給電−測定機器（2
1）と、複数の線路を含む接続ケーブル（19）とが設け
られている、熱伝導形可調整真空計の作動方法におい
て、 測定セル（18）内に設けられているホイートストンブリ
ッジ（１）の１つの給電電圧タップ（12,13）の電圧
を、前記接続ケーブル（19）の各線路のうちの１つ（2
6）を介して無電流平衡状態で検出し、該検出から、ケ
ーブル（22〜26）の降下電圧（UL）を線路長補償用の信
号として求め、測定値形成に際して考慮することを特徴
とする、 熱伝導形可調整真空計の作動方法。 - 【請求項２】前記接続ケーブルのうち別の２つの線路
（36,37）を介して、圧力０のときに値０が表示される
まで前記測定セル内の可調整の抵抗（35）を調整するこ
とによりゼロ点補正を行い、前記の両方の線路（36,3
7）を介して一方では前記の可調整の抵抗（35）へ補償
電圧（UA）が供給され、他方では該抵抗（35）は測定信
号増幅器（34）の入力側と接続されている、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】給電電圧タップ（12,13）の電圧の無電流
平衡状態での測定に用いる前記接続ケーブル（19）の線
路（26）をゼロ点補正のためにも用いる。請求項２記載
の方法。 - 【請求項４】測定ブリッジ（１）の構成部分である温度
に依存する抵抗（９）の値または温度を求め、相応の信
号を温度に依存する補正信号として測定値形成に際して
考慮する、請求項２または３記載の方法。 - 【請求項５】線路長補償のための、ゼロ点補正のため
の、および／または温度補償のための信号を測定信号増
幅器（34）の入力側へ、または測定値処理に用いるコン
ピュータユニット（48）の１つへ供給する、請求項１〜
４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】給電電圧タップ（12,13）および測定電圧
タップ（14,15）を備えたホイートストンブリッジ
（１）を有する測定セル（18）と、給電−測定機器（2
1）と、複数の線路を含む接続ケーブル（19）とが設け
られている、熱伝導形可調整真空計の作動方法の実施用
回路において、 ブリッジ（１）の給電および測定信号の伝送に用いられ
る線路（22〜25）のほかに１つの別の接続線路（26）が
設けられており、該接続線路は給電電圧タップ（12,1
3）の電圧値の無電流平衡状態での測定に用いられるこ
とを特徴とする回路。 - 【請求項７】測定セル（18）が、付加的に、ゼロ点補正
用の調整可能な抵抗（35）を有しており、該抵抗には、
測定装置（21）により補償電圧（UA）が給電され、第２
の別の線路（37）が設けられており、該線路は、第１の
別の線路（40）と共に、ゼロ点補償信号の伝送にも線路
長補償信号の伝送にも使用される、請求項３記載の方法
を実施するための請求項６記載の回路。 - 【請求項８】測定機器側において前記２つの別の線路
（37,40）にスイッチ（42,44）が配属されており、該ス
イッチにより、ゼロ点補正を可能にするかまたは線路長
補償を可能にする回路状態が導入される、請求項７記載
の回路。 - 【請求項９】ホイートストンブリッジが、測定セル（1
8）内で温度依存抵抗（９）を有しており、測定装置（2
1）内に前記温度依存抵抗（９）を介して降下した電圧
（U2）を求めるための手段（46）が、温度補償用の信号
を形成するために設けられている、請求項６〜８のいず
れか１項記載の回路。 - 【請求項１０】測定信号増幅器（34）またはコンピュー
タユニット（48）が設けられており、該増幅器またはコ
ンピュータユニットへ、線路長補償、ゼロ点補正および
または温度補償に用いられる信号が供給される、請求項
９記載の回路。
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|---|---|---|---|---|
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| US6658941B1 (en) * | 1997-07-21 | 2003-12-09 | Helix Technology Corporation | Apparatus and methods for heat loss pressure measurement |
| US6938493B2 (en) * | 1997-07-21 | 2005-09-06 | Helix Technology Corporation | Apparatus and methods for heat loss pressure measurement |
| US6023979A (en) * | 1997-07-21 | 2000-02-15 | Helix Technology | Apparatus and methods for heat loss pressure measurement |
| CH692762A5 (de) * | 1997-09-22 | 2002-10-15 | Unaxis Balzers Ag | Verfahren zur Messung des Gasdrucks in einem Gefäss sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. |
| US7249516B2 (en) * | 2004-07-28 | 2007-07-31 | Brooks Automation, Inc. | Method of operating a resistive heat-loss pressure sensor |
| US20060021444A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-02 | Helix Technology Corporation | Method of operating a resistive heat-loss pressure sensor |
| GB0516274D0 (en) * | 2005-08-08 | 2005-09-14 | Boc Group Plc | Thermal conductivity gauge |
| US7331237B2 (en) * | 2006-02-01 | 2008-02-19 | Brooks Automation, Inc. | Technique for improving Pirani gauge temperature compensation over its full pressure range |
| JP4831670B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2011-12-07 | 富士通株式会社 | 試料抵抗測定装置 |
| CN103884466B (zh) * | 2014-04-01 | 2016-03-02 | 钢研纳克检测技术有限公司 | 对质谱仪进行真空度测量和控制的方法及设备 |
| US10845263B2 (en) | 2018-04-17 | 2020-11-24 | Mks Instruments, Inc. | Thermal conductivity gauge |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2726546A (en) * | 1952-03-26 | 1955-12-13 | Jr Robert W King | Apparatus for measuring fluid flow |
| DE2518422A1 (de) * | 1975-04-25 | 1976-11-11 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen kompensation des ohmschen widerstandes der verbindungsleitungen zwischen widerstandsgebern und messgeraeten |
| GB1569150A (en) * | 1976-10-27 | 1980-06-11 | Cil Electronics Ltd | Strain gauge arrangements |
| JPS55113904A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-02 | Hitachi Ltd | Method of zero point temperature compensation for strain-electric signal transducer |
| JPS5618721A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-21 | Hitachi Ltd | Air flow meter |
| DE3130817A1 (de) * | 1981-08-04 | 1983-02-24 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Waermeleitungsvakuummeter |
| DE3131506A1 (de) * | 1981-08-08 | 1983-03-17 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren zum betrieb eines geregelten pirani-vakuummeters und dafuer geeignetes pirani-vakuummeter |
| DE3202735C2 (de) * | 1982-01-28 | 1985-03-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Widerstandsbrückenschaltung mit einem Zeitteilerwiderstand |
| GB8314846D0 (en) * | 1983-05-27 | 1983-07-06 | Bell & Howell Co | Temperature controlled electronic devices |
| DE3427743A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-06 | Keller AG für Druckmeßtechnik, Winterthur | Verfahren zur temperaturkompensation und messschaltung hierfuer |
| DD228359A1 (de) * | 1984-11-09 | 1985-10-09 | Bauakademie Ddr | Normierte messeinrichtung auf der basis einer wheatstone'schen bruecke |
| DE3503489A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur kompensation der temperaturabhaengigkeit von empfindlichkeit und nullpunkt eines piezoresistiven drucksensors |
| DE3518388A1 (de) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Messkopf |
| US4635057A (en) * | 1985-06-24 | 1987-01-06 | Caterpillar Inc. | Remote sensor with compensation for lead resistance |
| US4920793A (en) * | 1986-05-23 | 1990-05-01 | Djorup Robert Sonny | Directional thermal anemometer transducer |
| US4872349A (en) * | 1986-10-31 | 1989-10-10 | General Electric Company | Microcomputerized force transducer |
| US4787251A (en) * | 1987-07-15 | 1988-11-29 | Tsi Incorporated | Directional low differential pressure transducer |
| DE3817098A1 (de) * | 1988-05-19 | 1989-11-30 | Dieter Dipl Ing Bohn | Verfahren zur elektrischen darstellung einer physikalischen messgroesse in form einer impedanzaenderung |
| SU1677650A1 (ru) * | 1988-10-06 | 1991-09-15 | Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" | Термокомпенсированный параметрический преобразователь |
| US5135002A (en) * | 1989-08-29 | 1992-08-04 | Abbott Laboratories | Pressure transducer compensation system |
| US5069066A (en) * | 1990-05-10 | 1991-12-03 | Djorup Robert Sonny | Constant temperature anemometer |
-
1993
- 1993-03-17 DE DE4308433A patent/DE4308433A1/de not_active Withdrawn
-
1994
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