皮拉尼真空计工作原理

1. 核心物理规律

• 固体热传导和热辐射的热量损失基本固定（与压强无关）；

• 分子热传导的热量损失与压强近似成正比（压强越高，气体分子越密集，碰撞灯丝带走的热量越多）。

2. 测量电路的两种工作模式

（1）恒流模式

• 向灯丝通入恒定电流，灯丝发热后，热量通过气体分子传导、辐射、固体传导三种途径散失；

• 当环境压强降低时，分子热传导减弱，灯丝散热减少，温度升高，电阻增大；

• 通过测量灯丝的电阻变化（间接反映温度变化），推算压强（电阻与压强呈对应关系）。

（2）恒温模式（更常用，精度更高）

• 通过反馈电路调节灯丝电流，使灯丝温度始终保持恒定（与环境温度的差值固定）；

• 当压强降低时，分子热传导减弱，灯丝所需的加热电流减小（维持温度所需功耗降低）；

• 直接测量灯丝的电流（或功耗）变化，与校准曲线对比，输出压强值（电流与压强呈线性关系，校准更简单）。