PMT-2压力转换器的真空计
嗨,GeekTimes! 不久前,我开始组装离子-等离子体(磁控管)溅射装置(
第1部分 )。 在测试和使用安装的过程中,做出了许多决定以对其进行现代化和改进。

这些改进之一是在设备中引入了一个真空计以测量真空深度。 我个人的要求之一是安装的灵活性以及设备中所有组件的位置,因此我不得不放弃外部真空计,例如VIT-2。 除此之外,我还需要观察安装的预算制造,并且购买的真空计还不够便宜。 我选择PMT-2灯作为检测设备,因为我对它的使用经验很少,而且其成本也可以接受。

那么,该仪表转换器如何工作? PMT-2灯所属的热(热电偶)转换器的工作原理基于气体的分子热导率对其压力的依赖性。 传热发生在室温下,电流从稀薄的金属细丝通过稀有气体加热到真空泵。
在PMT-2热电偶转换器中,将支架(1)固定在玻璃烧瓶中,通过点焊将V形细丝加热器(2)固定在玻璃烧瓶中,在其中点处焊接铂-铂-铑热电偶接头(3)。
恒定电流IH穿过加热丝(2),加热加热电偶结(3),电路中出现热电偶。 由于加热器的温度取决于气体的压力(密度),因此其变化将导致E.D.S. 热电偶由毫伏表(5)测量,灯丝电流IN由变阻器调节,并由设备(6)测量。
PMT-2灯是在HIT下锐化的相当粗的压力表。 密封时校准。 辉光电流以HIT刻度(100格)进行选择-辉光电流。
将灯焊接(切断后,就像一个安瓿瓶),再焊接到真空系统中。

现在让我们继续描述我的真空计的设计:在接收来自灯的读数之前,有必要给灯丝供电并为其施加约100mA(112-116mA)的电流。 为此,需要使用在eBay上购买的调压器,并将其与串联电阻一起连接到灯泡。 由于稳压器在其最低电压值下给出了非常大的电流值,因此我们必须使用电阻器。
真空测量意味着在毫伏范围内的电压测量;为此,所有东西都是从复杂的电子产品在同一交易门户上购买的:Arduino Uno微控制器板,LCD1602模块和16Bit的ADS1115 ADC。
ADC模块具有4个模拟通道,我只使用了一个,将arduino SDA和SCL的输入连接到ADC模块的相应输出。 然后我将热电偶连接到模块的端子GND和A0。
至此,整个连接结束,您可以继续进行固件描述(草图):
#include <LiquidCrystal.h> #include <EEPROM.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_ADS1015.h> Adafruit_ADS1115 ads; LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); long val = 0; long zero = 0; int V = 0; int F = 0; int Time = 100; void setup() { lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("CybSys presents"); // // ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS); // 2/3x gain +/- 6.144V 1 bit = 3mV 0.1875mV (default) // ads.setGain(GAIN_ONE); // 1x gain +/- 4.096V 1 bit = 2mV 0.125mV // ads.setGain(GAIN_TWO); // 2x gain +/- 2.048V 1 bit = 1mV 0.0625mV // ads.setGain(GAIN_FOUR); // 4x gain +/- 1.024V 1 bit = 0.5mV 0.03125mV // ads.setGain(GAIN_EIGHT); // 8x gain +/- 0.512V 1 bit = 0.25mV 0.015625mV ads.setGain(GAIN_SIXTEEN); // 16x gain +/- 0.256V 1 bit = 0.125mV 0.0078125mV ads.begin(); } void loop() { int16_t adc0; lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Press: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Vol:"); adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0); float voltage = (adc0 * (0.256/32767.5))*1000; float pres = 2.217*exp(-voltage/0.3134)+0.175*exp(-voltage/1.97)+543.59*exp(- voltage/211689.45)+(-543.57); lcd.setCursor(7,0); lcd.print(pres,5); lcd.setCursor(5,1); lcd.print (voltage,5); Serial.print("Vol:"); Serial.println(voltage, 5); delay(200); }
固件文本既不复杂也不大,因为主要使用库函数。 主要困难仅在将电压值转换为压力值时出现,因为这种依赖性不是线性的。

该校准依赖性被数字化并暴露,从而获得公式,根据该公式可以非常精确地计算出减压。
视频设备操作:
至于我的项目的进一步实施,我想将泵从设备内部扔掉,同样的容量还不够,它占用了很多空间,而是出现了磁控管冷却系统(带有冷却器和泵的散热器,可能还有很小的密封体积的冷却液)。 我想用普通的真空增强管代替软管(它们不是很贵)。 当然,您需要使用灯(至少与PMT-2相同)来构建真空测量系统。 可能是最困难的事情:实现普通底座(现在我拥有纺织用)和磁控管,我想从铝上实现所有这些功能,因为带帽的配套底座平面应打磨(这不适用于纺织用),并且磁控管仍不会重做我想打扰不锈钢,我将在
数控龙门架上加工硬铝的几乎所有零件
,我也要组装。 我还想从LATR扔掉白色磁盘,而是放入驱动器(例如SD),并从仪表板控制电位计。 并且在很遥远的将来,完全摆脱LATR。