科研实验、半导体制造、航空航天真空压力气氛控制方案

针对用户提出的低气压试验箱中的真空度精密控制系统，以及1333Pa -133Pa /      133Pa-0.133Pa的宽域真空度控制范围，本文基于动态平街法提出了切实可行的决方案。决方案采用了上游控制和下游控制两路独立高精度的PID程序控制回路，基于不同量程的高精度电容真空计，分别调节进气电动针阀和排气电动球阀，可实现各种低气压环境试验箱中高精度真空压力控制。此解决方案已在多个真空领域得到应用，并可以达到+1%的高精度控制。

真空压力气氛控制方案主要应用于半导体制造、科研实验、航空航天、高精度仪器较准、真空炉和冶金、电子束和蒸发沉积、食品包装等行业。设备在高温、低温、不同气压及不同气氛环境下的真空测试。通过模拟不同环境来测试器件的电学性能参数。以达到在符合的气压、气氛条件下运输、使用的可行性。本文以1333Pa -133Pa/133Pa-0.133Pa压力下腔体内气氛环境的湿度测试为例，充分验证了该系统设备的可行性。

已知压力决定了这个空间能容下的最大液体质量，所以要测试腔体内的气体浓度就需要改变腔体内的压力。首先测试气氛环境下的湿度，要确保进入腔室内的不同气体的比例以及湿度。这里我们需要用到气体配比器和气体湿度控制器，可以精确的控制进入气体的大小和气体加湿。

其次需要先计算出需要的压力范围内气体的质量。用理想气体定律公式

PV=nRT计算摩尔数，再由摩尔数计算气体的质量。由真空泵来达到更低的真空度，通过变送器来控制压力的大小。最后使加湿过的气体通入到腔体内，测试器件的电学性能。此方案可以测试PPM甚至PPB级别的浓度。