Из формул (4.20) и (4.21) следует

К = (I_{j c}/I_e)(1/р) (4.22)

(единицы: Тор^-1, А, Тор).

Отсюда

I _{j c}=KI_ep = Sp (4.23)

где S — чувствительность датчика (для тока I_е)

S = KI_e (4.24)

(единицы: А· Тор^-1, Тор^-1, А).

Чувствительность датчика возрастает с усилением электронного тока. Обычно ток I_е имеет величину между 10^-5 и 10^-2 А (чаще всего несколько миллиампер).

Вышеприведенное рассмотрение относится к однородному газу. В случае смеси газов следует определить чувствительность и электронный ток для отдельных газов, а суммарный ионный ток определяется по формуле

I _{j c} = ∑ S_ip_i

где S_i — чувствительность манометра по отношению к данному газу, а p_i — парциальное давление газа.

Трудности измерения ионного тока. Из уравнения (4.23) следует, что ионный ток I_j пропорционален давлению р. Если в цепи коллектора нет других токов, то ток коллектора, равный ионному току, является мерой давления:

I_с = I_j = K I_e p = Sp

В действительности в цепи коллектора могут появиться паразитные токи, затрудняющие измерения ионного тока или делающие невозможными эти измерения, особенно в случае очень высокого вакуума. Наличие этих паразитных токов ограничивает возможность измерения низких давлений при помощи ионизационного манометра.

Давление соответствующее паразитным токам, определяется из уравнения

P_пр = (∑ I)/S = (1/K)((∑ I)/I_e) = (a/100)p_мин

И называется предельным давлением ионизационного манометра. На рис. 4.12 представлен пример характеристики I_с = f(p) ионизационного манометра.

Там указаны также давление р_мин, соответствующее 10% - ному отклонению от линейной зависимости, и предельное давление р_пр. Штрих- пунктирная линия выражает уравнение I_j = Sp, а горизонтальная линия характеризует уровень паразитных токов ∑ I.

Манометр Баярда – Альперта.

Главный недостаток триодного манометра – высокое предельное давление, обусловленное большим током I_х в следствие большой поверхности коллектора – в значительной степени устранен в манометре Баярда – Альперта (1951 г.), коллектор которого имеет очень малую поверхность. Коллектор представляет собой стержень небольшого диаметра (рис. 4.13), расположенный вдоль оси цилиндрического сеточного анода, снаружи которого находится катод.

Рентгеновский ток I_х в таком манометре уменьшается в отношении D_c/δ _c, что значительно снижает р_пр. Часть коллектора, которая не собирает ионов, специально защищается от рентгеновских лучей (например, с помощью стеклянного чехла). Внутренние стенки баллона часто покрываются токопроводящим слоем.

Компенсация погрешностей, вызываемых влиянием инерционных сил, возможна следующими способами:

А) уравновешиванием инерционной массы подвижных частей упругого элемента и преобразователя с помощью противовеса, присоединенного через вспомогательную кривошипно-шатунную передачу, которая может не участвовать в функциональных преобразованиях, а выполнять лишь роль носителя противовеса (рис. 4.19, а);

Б) встречным соединением двух чувствительных элементов через двойную кривошипно-шатунную передачу так, чтобы моменты инерционных сил взаимно уравновешивались, а моменты полезных сил (сил давления) суммировались (см. рис. 4.19, б);

В) применением двух механически не связанных между собой чувствительных элементов с электрическими преобразователями, так соединенными, чтобы их электрические сигналы от действия инерционных сил взаимно компенсировались, а сигналы от действия сил давления суммировались (см. рис. 4.19, в).