JPS59141027A - デイジタル電離真空計 - Google Patents
デイジタル電離真空計Info
- Publication number
- JPS59141027A JPS59141027A JP1381183A JP1381183A JPS59141027A JP S59141027 A JPS59141027 A JP S59141027A JP 1381183 A JP1381183 A JP 1381183A JP 1381183 A JP1381183 A JP 1381183A JP S59141027 A JPS59141027 A JP S59141027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- time
- current
- digital
- integrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L21/00—Vacuum gauges
- G01L21/30—Vacuum gauges by making use of ionisation effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電離真空計に関する。
従来の電離真空計は、気体の圧力をイオン電流と電子電
流との演算によって求めるため、複雑な演算回路を用い
るか、または電子電流を校正した後、イオン電流の測定
を行っており、その間の電子電流の変動による真空度の
補正が困難であった。さらに、イオン電流はその値が微
少であるため、測定に当り直流増幅器で増幅する必要が
あり、また測定レンジの切換回路及び微少電流を電圧に
変換するための高抵抗器が必要であるなど１回路が複雑
になって経済的に高価になるという欠点があった。
流との演算によって求めるため、複雑な演算回路を用い
るか、または電子電流を校正した後、イオン電流の測定
を行っており、その間の電子電流の変動による真空度の
補正が困難であった。さらに、イオン電流はその値が微
少であるため、測定に当り直流増幅器で増幅する必要が
あり、また測定レンジの切換回路及び微少電流を電圧に
変換するための高抵抗器が必要であるなど１回路が複雑
になって経済的に高価になるという欠点があった。
本発明の目的は、イオン電流信号を予め定められた時間
積分器に充電させ、続いて電子電流信号により積分器を
放電させ、この放電電位が零になる迄の時間を計り、充
電時間と放電時間の比から圧力を算出することによって
、電子電流の変動や積分コンデンサの容量変化などによ
る測定誤差の発生を防ぎ、かつ特別の演算回路やディジ
タル変換回路を設けることなく、ディジクル量として直
読することのできる経済的なディジタル電離真空計を提
供するにある。
積分器に充電させ、続いて電子電流信号により積分器を
放電させ、この放電電位が零になる迄の時間を計り、充
電時間と放電時間の比から圧力を算出することによって
、電子電流の変動や積分コンデンサの容量変化などによ
る測定誤差の発生を防ぎ、かつ特別の演算回路やディジ
タル変換回路を設けることなく、ディジクル量として直
読することのできる経済的なディジタル電離真空計を提
供するにある。
本発明によれば、電離型圧力測定球内におけるイオン収
集電極のイオン電流信号を予め定められた時間積分器に
充電させ、続いて電子収集電極の電流信号により前記積
分器に充電されている電荷を放電させ、該放電を検出す
る比較回路の出力制御により該放電の開始から放電電位
が零になるまでの時間をカウンタで測定し、充電時間と
放電時間の比から前記測定球内の圧力を算出することを
特徴とするディジタル電離真空計が得られる。
集電極のイオン電流信号を予め定められた時間積分器に
充電させ、続いて電子収集電極の電流信号により前記積
分器に充電されている電荷を放電させ、該放電を検出す
る比較回路の出力制御により該放電の開始から放電電位
が零になるまでの時間をカウンタで測定し、充電時間と
放電時間の比から前記測定球内の圧力を算出することを
特徴とするディジタル電離真空計が得られる。
次に１本発明によるディジタル電離真空計について実施
例を挙げ２図面を参照して説明する。
例を挙げ２図面を参照して説明する。
本発明の実施例を第１図の構成図を参照して説明すると
、圧力測定球１は導管２によって圧力を測定しようとす
る部分（図示せず）に通じている。そして、圧力測定球
１の内部には、フィラメント型熱電子放出陰極６と、イ
オン収集電極４と、電子収集電極５とが設けられている
。
、圧力測定球１は導管２によって圧力を測定しようとす
る部分（図示せず）に通じている。そして、圧力測定球
１の内部には、フィラメント型熱電子放出陰極６と、イ
オン収集電極４と、電子収集電極５とが設けられている
。
陰極３には、加熱電源６を通し℃加熱のための電流が流
れる。また、バイアス電源７を通して電子電流Ｉｅとイ
オン電流１１が流れるが、その大きさから大部分は電子
電流１ｅとみなされる。
れる。また、バイアス電源７を通して電子電流Ｉｅとイ
オン電流１１が流れるが、その大きさから大部分は電子
電流１ｅとみなされる。
電子収集電極５には、バイアス電源８が接続されている
。イオン収集電極４には、電子電流Ｉｅと電極構造によ
って定まる定数にとその時の圧力Ｐとによって決定され
るところのイオン電流工１が流れる。これ等の関係は、
（１）式％式％（１） により与えられる。
。イオン収集電極４には、電子電流Ｉｅと電極構造によ
って定まる定数にとその時の圧力Ｐとによって決定され
るところのイオン電流工１が流れる。これ等の関係は、
（１）式％式％（１） により与えられる。
動作について、第２図のタイムチャートを参照して説明
すると、カウンタ９によって作り出される時間Ｔ１の間
、アナログ・スイッチ１０のゲートに信号ｇ１が加えら
れ、これによってアナログ・スイッチ１０が閉成される
。このアナログ・スイッチ１０を通ったイオン電流工１
は積分器１３に与えられ、コンデンサ１１によって充
電される。その後１時間Ｔ１が過ぎると。
すると、カウンタ９によって作り出される時間Ｔ１の間
、アナログ・スイッチ１０のゲートに信号ｇ１が加えら
れ、これによってアナログ・スイッチ１０が閉成される
。このアナログ・スイッチ１０を通ったイオン電流工１
は積分器１３に与えられ、コンデンサ１１によって充
電される。その後１時間Ｔ１が過ぎると。
１０が開かれる。このアナログ・スイッチ１０が開かれ
ると同時に、カウンタ１９によって作り出される信号ｇ
２により、アナログ・スイッチ１２が閉成される。同時
に、このアナログ・スイッチ１２を通じてコンデンサ１
１の電荷が放電し、ゲート信号ｇ１の立下りでリセット
されたカウンタ１５が計数を開始する。コンデン＋１１
の電荷は、演算増幅器１６によって作り出される電子電
流信号に制御されて放電させられるため、積分器１３の
出力電位Ｖは１時間Ｔ２の時に電位零■０１ｔになる。
ると同時に、カウンタ１９によって作り出される信号ｇ
２により、アナログ・スイッチ１２が閉成される。同時
に、このアナログ・スイッチ１２を通じてコンデンサ１
１の電荷が放電し、ゲート信号ｇ１の立下りでリセット
されたカウンタ１５が計数を開始する。コンデン＋１１
の電荷は、演算増幅器１６によって作り出される電子電
流信号に制御されて放電させられるため、積分器１３の
出力電位Ｖは１時間Ｔ２の時に電位零■０１ｔになる。
比較器１４は積分器１３の出力の電位零Ｖｏｌｔを判定
すると、出力信号ａが立上り、カウンタ９を制御して信
号ｇ２なリセットする一方、カウンタ１５の計数を停止
せしめ、カウンタ１５の出力側に接続された表示器１８
によってカウンタ１５の計数値を表示する。なお、基準
発振器２Ｑは基本クロック信号を出力し、これを分周器
１７に与えてそれぞれ分周比の異なる２つのクロック信
号ＧＬ１およびＣＬ２をつくる。これ等のクロック出力
のうち、ＯＬｌはカウンタ９を駆動し、ＯＬ２はカウン
タ１５を駆動する。
すると、出力信号ａが立上り、カウンタ９を制御して信
号ｇ２なリセットする一方、カウンタ１５の計数を停止
せしめ、カウンタ１５の出力側に接続された表示器１８
によってカウンタ１５の計数値を表示する。なお、基準
発振器２Ｑは基本クロック信号を出力し、これを分周器
１７に与えてそれぞれ分周比の異なる２つのクロック信
号ＧＬ１およびＣＬ２をつくる。これ等のクロック出力
のうち、ＯＬｌはカウンタ９を駆動し、ＯＬ２はカウン
タ１５を駆動する。
ところで、積分器１６の出力電圧と入力電流の関係は。
充電時 ｖｌ−告／。Ｔ１工１ｄｔ＝了・Ｔ１・・・（
２）放電時 ｙ２−４４Ｔ２ Ｉｅｄｔ ＝＝−−Ｔ２
− （３）で与えられる。上式において、ｖ１＝＝−ｖ
２とな了゛Ｔ１−Ｔ°Ｔ２ となり、したがって １” Ｔ２ ・・・・・・・（４）工ｅ
Ｔ１ が得られる。前述のごとく、圧力Ｐは（１）式で与えら
れるため、結果として時間Ｔ１とＴ２との比を測定すれ
ば、圧力Ｐの算出が可能となる。なお１時間Ｔ１とＴ２
との比ＩＩ Ｔ２／ＴＩを測定するには、第１図におい
て、基準発振器２０から送り出される基本クロック信号
が分周器１７によりカウンタ９および１５のクロック信
号として分周されるので、それぞれの分周比とカウンタ
１５の計数値より求めることが出来る。又、可変抵抗１
９の値により電極構造によって定まる定敷Ｋを設定する
ことが出来る。
２）放電時 ｙ２−４４Ｔ２ Ｉｅｄｔ ＝＝−−Ｔ２
− （３）で与えられる。上式において、ｖ１＝＝−ｖ
２とな了゛Ｔ１−Ｔ°Ｔ２ となり、したがって １” Ｔ２ ・・・・・・・（４）工ｅ
Ｔ１ が得られる。前述のごとく、圧力Ｐは（１）式で与えら
れるため、結果として時間Ｔ１とＴ２との比を測定すれ
ば、圧力Ｐの算出が可能となる。なお１時間Ｔ１とＴ２
との比ＩＩ Ｔ２／ＴＩを測定するには、第１図におい
て、基準発振器２０から送り出される基本クロック信号
が分周器１７によりカウンタ９および１５のクロック信
号として分周されるので、それぞれの分周比とカウンタ
１５の計数値より求めることが出来る。又、可変抵抗１
９の値により電極構造によって定まる定敷Ｋを設定する
ことが出来る。
上記の実施例において、イオン電流■１は電子電流Ｉｅ
に比例することから、測定サイクル中に電子電流が変動
した場合に、圧力Ｐの測定値に対する補正はできないが
、測定サイクルよりも長い時間の間に生ずるような電子
電流の変動は圧力Ｐを算出するときの誤差にはならない
。
に比例することから、測定サイクル中に電子電流が変動
した場合に、圧力Ｐの測定値に対する補正はできないが
、測定サイクルよりも長い時間の間に生ずるような電子
電流の変動は圧力Ｐを算出するときの誤差にはならない
。
また、積分コンデンサによるイオン電流の蓄積作用を適
用しているから、微少電流を電圧に変換するための高抵
抗器が不要であり、使用コンデンサの容量値も精度の高
いものは必要としない。更に、圧力測定レンジを大きく
したいときは５分周器１７により分周されるクロック信
号ＣＬ１およびＯＪ、 ２のクロック周期の比率を変え
るだけで済む。
用しているから、微少電流を電圧に変換するための高抵
抗器が不要であり、使用コンデンサの容量値も精度の高
いものは必要としない。更に、圧力測定レンジを大きく
したいときは５分周器１７により分周されるクロック信
号ＣＬ１およびＯＪ、 ２のクロック周期の比率を変え
るだけで済む。
以」−の説明により明らかなように１本発明によれば、
積分器によるイオン電流の充電時間と。
積分器によるイオン電流の充電時間と。
電子電流制御による積分量の放電時間との比から圧力を
算出することによって、測定サイクル中における圧力の
測定誤差を低減し、従来のごとく特別の回路や精度の高
い素子の使用を排除し、しかも圧力がディジタル表示で
直読できる点において、測定性能および経済性を向」ニ
すべく大きな効果が得られる。
算出することによって、測定サイクル中における圧力の
測定誤差を低減し、従来のごとく特別の回路や精度の高
い素子の使用を排除し、しかも圧力がディジタル表示で
直読できる点において、測定性能および経済性を向」ニ
すべく大きな効果が得られる。
第１図は本発明による実施例の構成を示す図。
第２図は、第１図における主要部の動作を説明するため
のタイムチャートである。 図において、１は圧力測定球、２は導管、６は熱電子放
出陰極、４はイオン収集電極、５は電子収集電極、６は
加熱電源、７，８はバイアス電源＋’ ９． ｉ５はカ
ウンタ、１０．１２はアナログ・スイッチ、１１はコン
デンサ、１３は積分器。 １４は比較器、１６は演算増幅器、１７は分周器、１８
は表示器、１９は可変抵抗、２０は基準発振器である。 代理人に’Ｊ：；つノ１１Ｔ−１後藤洋介第１図 グ２ ｗ−ｒｒ−Ａ、−力一 第〉図
のタイムチャートである。 図において、１は圧力測定球、２は導管、６は熱電子放
出陰極、４はイオン収集電極、５は電子収集電極、６は
加熱電源、７，８はバイアス電源＋’ ９． ｉ５はカ
ウンタ、１０．１２はアナログ・スイッチ、１１はコン
デンサ、１３は積分器。 １４は比較器、１６は演算増幅器、１７は分周器、１８
は表示器、１９は可変抵抗、２０は基準発振器である。 代理人に’Ｊ：；つノ１１Ｔ−１後藤洋介第１図 グ２ ｗ−ｒｒ−Ａ、−力一 第〉図
Claims (1)
- １ 電離型圧力測定球内におけるイオン収集電極のイオ
ン電流信号を予め定められた時間積分器に充電させ、続
いて電子収集電極の電流信号により前記積分器に充電さ
れている電荷を放電させ、該放電を検出する比較回路の
出力制御に５ より該放電の開始から放電電位が零にな
るまでの時間をカウンタで測定し、充電時間と放電時間
の比から前記測定球内の圧力を算出することを特徴とす
るディジタル電離真空計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1381183A JPS59141027A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | デイジタル電離真空計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1381183A JPS59141027A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | デイジタル電離真空計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141027A true JPS59141027A (ja) | 1984-08-13 |
Family
ID=11843653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1381183A Pending JPS59141027A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | デイジタル電離真空計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218933A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Anelva Corp | 真空計 |
| US20150091580A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Mks Instruments, Inc. | Cold cathode ionization vacuum gauge |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4874777A (ja) * | 1971-12-30 | 1973-10-08 | ||
| JPS5326823A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of 6,13-dihydroquinacridone |
| JPS547228A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-19 | Hitachi Ltd | Pedestal clamp circuit |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP1381183A patent/JPS59141027A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4874777A (ja) * | 1971-12-30 | 1973-10-08 | ||
| JPS5326823A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of 6,13-dihydroquinacridone |
| JPS547228A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-19 | Hitachi Ltd | Pedestal clamp circuit |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218933A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Anelva Corp | 真空計 |
| US20150091580A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Mks Instruments, Inc. | Cold cathode ionization vacuum gauge |
| US9797797B2 (en) * | 2013-09-30 | 2017-10-24 | Mks Instruments, Inc. | Cold cathode ionization vacuum gauge |
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