JPH03215727A - 真空度測定用測定値検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、センサと、該センサへの電圧供給、信号処理
等のために用いられる電子回路とを備えた、真空度測定
用測定値検出器に関する。

従来の技術 真空度測定用測定値検出器は、使用されるセンサが小さ
くかつ／または感度が高く、高い給１２． １０． １１． 電コストを必要とし、比較的小さな信号（例えば数μＡ
のオーダにある電流信号）を送出するという特別な問題
がある。それ故に高い給電コストの他に信号処理に対す
る高い電子コストも必要である。その他系全体は非常に
複雑でありその結果付加的な監視系および制御系が必要
である。

上述の電子コストを要求する真空度測定装置に対する例
は、電離真空計である。これらは粒子数密度を介して圧
力を測定する。気体空間中に存在する分子または原子の
一部がイオン化される。発生されたイオンはその電荷を
系の電極に引き渡す。このように発生された、非常に小
さなイオン電流が圧力に対する尺度である。イオンの形
成は高い電界強度における放電において行われるかまた
は電子との衝突により行われる。それ故に電離真空計は
高電圧の供給を必要とするかまたは比較的高い加熱電流
並びにアノード電圧に対する電流供給を必要とする。非
常に小さな測定電圧のためその他に高い信号処理コスト
が必要である。

特別高い給電コストを要求するセンサを備えた真空度測
定装置に対する別の例は、気体摩擦式真空計（　Ｇａｓ
ｒｅｉｂｕｎｇｓｖａｋｕｕｍｍｅｔｅｒ）である０こ
の装置では低い気圧では圧力に依存する気体摩擦が測定
信号の発生のために利用される。測定素子として例えば
、磁界中に無接触に懸架されている鋼球が使用される。

パルス状電磁力によってこの球は回転させられる。高い
回転数に達した後駆動部が遮断され、その結果回転数は
圧力に依存する気体摩擦の影響に基づいて多かれ少なか
れ急速に低下する。従って単位時間当りの回転数低下は
存在する圧力に対する尺度である。

さらに、分圧式真空測定装置のセンサも高い給電コスト
を必要とする。その測定値検出器はイオン源、分離系お
よびイオン捕獲器を有している。イオン源および分離系
（四極子、質量分散偏向磁界等）は作動のために非常に
種々様々な電圧を必要とし、四極子分離系は例えば高い
直流電圧並びに高周波交番電圧を必要とする。

発明が解決しようとする問題点 上述の形式の市場に提供されている真空計は、操作、指
示、給電の制御および監視機能を有している作動装置を
含んでいる。この作動装置は比較的大きくかつ、監視す
べき圧力が指示されかつ／また所属の測定値が引続いて
処理されるところに配設されなければならない。しかし
本来のセンサは、圧力に就いて監視すべき排気鐘が存在
するところになければならない。比較的小さなセンサ信
号の、作動装置までの障害のない伝送は、線路が理想的
でないためおよび／または外部障害があるため任意の距
離を介して可能というわけにはいかないので、これまで
公知の真空計は、作動装置とセンサとの間の距離が大き
すぎないことろでしか使用することができず、即ちこれ
ら真空計は制限されてしか使用可能でない。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の真空度測定装置を
、測定個所と監視個所との間の距離が比較的大きいとこ
ろにでも信頼性をもって使用可能であるように形成する
ことある。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明によれば、測定値検出器を送信機とし
て構成することによって解決される発明の作用 送信機は、センサが信号を後置接続された評価装置に整
合するために、センサの信号の変換を行う測定変換器で
ある。送信機は評価装置自体をもはや含んでいないので
、送信機のケーシングはこれまで公知の真空計の作動装
置に対するケーシングより著しく小さくすることができ
る。従ってセンサが送信機のケーシング中に存在するか
否かに依存して、送信機を直接測定個所にまたは少なく
とも測定個所の近傍に収納することができるようになる
。センサの信号の、信号処理電子装置までの伝送は、セ
ンサが送信機のケーシング中に位置していないときでも
、距離が僅かであるため障害なく行うことができる。送
信機ケーシング中に存在する電子装置は、電圧供給並び
に測定信号処理およびデジタルまたはアナログ出力信号
、有利には４ｍＡないし２０ｍＡを有する規定の出力信
号への変換のために用いられる。この出力信号の、遠隔
の距離、例えば一大装置における使用の際に一監視所に
存在する指示装置までの長い距離を介する伝送は障害が
生じることなく行える。制御目的および状態監視用の回
路も、送信機のケーシング中に配置することができる。

本発明の形式の送信機は給電用の小電圧、通例は２４Ｖ
の直流電圧によって作動することができる。この給電電
圧は比較的大きな装置において十分であることが認めら
れている。

特別有利な手段は、送信機のケーシング内に存在する機
能領域（部）を直流的に分離する点にある。これにより
申し分のない出力データおよび信頼できる作動が可能と
なる。

実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。

１１図には、冷陰極電離真空計に対する実施例が示され
ている。

そこには本発明により構成された送信機ｌが示されてい
る。それは３つの回路、即ち給電回路２と、高圧および
信号処理回路３と、出力回路４とに分割されている。セ
ンサないし測定管は、高圧および信号処理回路３内にあ
りかつそれは５で示されている。これに対して選択的に
測定管を送信機ｌの外部に配置することもできる。この
変形例は破線で示されており、測定管には５′が付され
ている。

給電回路２の構成部分は、２端子の給電電圧端子６（例
えば２４Ｖ）、給電電圧用フィルタ７、送信機ｌの遠隔
制御可能な役入接続および遮断のため１端子の接続スリ
ーブ８、発光ダイオード９．１１および１２である。発
光ダイオード９は作動状態監視のために用いられる。発
光ダイオードｌ１は給電状態を指示する。発光ダイオー
ドｌ２は一後で詳しく説明するように一ペニングの測定
系の状態監視のために用いられる。

高圧および信号処理回路３には、高圧発生用電子素子１
３、回路３に存在する素子へ電圧供給するための回路モ
ジュール１４、信号処理に対する種々の段１５（対数化
器、特性曲線等化回路、温度補償回路等のような）、並
びに既述のように、それが外部に配設されていないとき
の測定管５が存在している。特性曲線（圧力の関数とし
ての出力信号）の対数等化によって、数学的関係式を介
して測定値に対して簡単な対応付け（帰属）を行うこと
ができる。表は必要ない。

出力回路４においてこの回路に存在する構成素子への電
圧供給手段が１６で示されている。

更にそこには、例えば４ｍＡと２０ｍＡとの間にある出
力信号を発生するための電流源ｌ７がある。測定信号出
力側ｌ８を介して出力信号は遠隔配置された、図示され
ていない指示装置に達する。

それぞれの回路２．３および４は相互に直流的に分離さ
れている。このためにまず、ブロック２１．２２および
２３に含まれている巻線を有するトランスが用いられる
。ブロック２ｌおよび２２を用いて回路２および３の直
流的な分離が給電電圧に関連して行われる。回路２およ
び４を直流的に分離する目的でブロック２３も同じ働き
を有している。

回路３におけるペニング測定系を回路２に存在する発光
ダイオードｌ２を用いて監視することができるようにす
るために、回路２および３の直流的な分離のだめのオプ
トカツプラーを含んでいる回路手段２４が設けられてい
る。

回路３と４との間の信号路の領域における直流的な分離
のために、段２５が用いられ、この段を介して回路千段
１５およびｌ７が誘導、容量または光学的に相互に結合
されている。

送信機は有利には４ｍＡと２０ｍＡとの間の領域にある
出力信号を送出する。出力信号に基づいて、測定管５，
５′が作動準備状態にある４ かどうか、即ちペニング形電極が点弧したかどうかを検
出することができるようにするためにこれらの回路手段
は次のように選択されるかもしくは電子素子は次のよう
に選択されている。即ちぺ二冫グ形電極が作動準備状態
にない間は出力側１８から、測定領域の外側にある、例
えば２ｍＡである測定値が送出される。

発明の効果 本発明の測定値検出器は送信機として構成されているの
で、測定値処理の場所に無関係に使用することができる
という特長を有している。

【図面の簡単な説明】 第１図は、冷陰極電離真空計に対する実施例を示す本発
明の真空測定用測定値検出器のブロック回路略図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、センサと、該センサへの電圧供給、信号処理等のた
   めに用いられる電子回路とを具備した真空度測定用測定
   値検出器において、 該測定値検出器は、送信機（１）として構成されている
   ことを特徴とする真空度測定用測定値検出器。 ２、送信機（１）に、給電回路（２）、高圧および信号
   処理回路（３）および出力回路（４）が収容されている
   請求項１記載の真空度測定用測定値検出器。 ３、前記回路（２、３および４）は相互に直流的に分離
   されている請求項２記載の真空度測定用測定値検出器。 ４、トランス、オプトカップラ等が、前記回路（２、３
   、４）の直流的な分離を行わせるために用いられる請求
   項３記載の真空度測定用測定値検出器。 ５、センサ（５、５′）は送信機（１）の外部に配設さ
   れている請求項１から４までのいずれか１項記載の真空
   度測定用測定値検出器。 ６、状態監視用発光ダイオード（９、１１、１２）が設
   けられている請求項１から５までのいずれか１項記載の
   真空度測定用測定値検出器。 ７、４ｍＡと２０ｍＡとの間の領域にある出力信号を形
   成するための電子構成部分（電流源１７）が設けられて
   いる請求項１から６までのいずれか１項記載の真空度測
   定用測定値検出器。 ８、測定管（５、５′）が作動準備状態にない限り、測
   定領域の外側にありかつ有利には２ｍＡである出力信号
   を送出する電子構成部分（電流源１７）が設けられてい
   る請求項１から７までのいずれか１項記載の真空度測定
   用測定値検出器。 ９、電離真空計に対するセンサ（５）が設けられている
   請求項１から８までのいずれか１項記載の真空度測定用
   測定値検出器。 １０、信号処理用構成部分（１５）として、出力信号特
   性曲線の等化のために用いられる対数化段が設けられて
   いる請求項８又は９記載の真空度測定用測定値検出器。 １１、気体摩擦式真空計に対するセンサ（５）が設けら
   れている請求項１から７までのいずれか１項記載の真空
   度測定用測定値検出器。 １２、分圧式真空計用センサ（５）が設けられている請
   求項１から７までのいずれか１項記載の真空度測定用測
   定値検出器。