在真空压力测量领域，标准大气压测量方法不适用。为应对这一挑战，需要使用特殊的真空设备，统称为真空计。各种类型的真空计被广泛应用，每种都有其独特的操作原理和特点。
热电真空计（皮拉尼真空计）
皮拉尼真空计，又称热电真空计，其工作原理是基于加热导体的电阻随真空系统内气体压力的变化而变化。这种精巧的装置主要由一个加热导体构成，通常由钨、铂或镍铬合金制成。当导体被加热到特定温度时，其电阻会根据周围气体的量而变化。在较高的气体压力下，气体分子与导体的频繁碰撞会散失热量，导致电阻增加。相反，随着气体压力的降低，碰撞频率减少，导致电阻减小。
电离真空计
电离真空计，也称为电离压力传感器，其工作原理是基于气体电离。随着气体压力的降低，能够电离的原子数量也减少。电离真空计的主要组件是真空二极管或三极管。在二极管设置中，阳极施加正电压，而集电极施加大的负电压。真空系统中的气体通过端口渗透到阳极和集电极之间的空间。
在较高的气体压力下，分子与电极的碰撞导致气体电离。形成的离子在电场中加速并到达集电极，产生电离电流。该电流与真空系统内的气体压力成正比。电离真空计的测量范围通常为10^-5Pa至0.1Pa，精度为读数的20-50%。它们还具有高灵敏度、快速响应和在宽温度范围内操作的能力。
电容式隔膜真空计
电容式隔膜真空计的工作原理是基于真空系统内气体压力影响膜片电容的变化。其主要组件是金属隔膜，通常由不锈钢或钛制成，边缘固定，形状为凸或凹。当受到气体压力时，隔膜发生变形，导致电容变化。
通过电子电路测量隔膜电容的变化，并将其转换为相应的压力读数，电容式隔膜真空计实现了其功能。其测量范围通常为1000mbar至20Pa、100mbar至2Pa和10mbar至0.2Pa，精度可达读数的2.5%。这种类型的真空计具有耐腐蚀性、设计紧凑、易于安装和使用，并且具有高灵敏度和快速响应。它不需要对各种气体进行校准，并且可以在宽温度范围内操作。
这些传感器对隔膜的机械损伤和振动敏感。每种类型的真空计都有其独特的优点和局限性。选择合适的真空计取决于应用的具体要求，包括所需的测量精度、范围和操作条件。
