贾春旺，陈叔平*，成永军，孙雯君，裴晓强，孟 岳，金树峰，杨 雯，赵高逸

（1.兰州理工大学石油化工学院，兰州 730050；2.兰州空间技术物理研究所，兰州 730000）

关键字：电容薄膜真空规；感压膜片；预张力；有限元分析；输出电容

0 引言

随着我国科学技术的发展，科学试验和生产工艺对真空测量准确度的要求越来越高，这对真空度测量与校准提出了更高的要求，准确测量真空度显得尤为重要[1]。电容薄膜真空规（CDG）相比其他试件模型，具有使用方便、延迟小、精度高、测量结果与气体种类无关、重复性能好的优点[2]，作为中、低真空测量最重要的真空规之一，被广泛用于航空航天、工业生产、重大科学仪器等领域的低真空测量，并可作为粗低真空的副标准和传递标准[3−5]。

对于薄膜器件，使用中若不施加或施加较低数值的预张力，会导致薄膜出现褶皱，承载后易出现变形过大的现象，并且在外界激励作用下，容易发生振动；而预张力过大，会增加安装难度，薄膜承载后，会造成应力过大等缺点。因此，为保证薄膜的平整度及承载能力，增加其稳定性，往往先使薄膜受到均匀的张力，然后再对其边缘加以固定[6]。感压膜片是电容薄膜真空规的核心部件，通常具有较大的宽厚比[7]，安装时亦须施加预张力。预张力大小会影响感压膜片的挠度，进而影响真空规的输出特性，因此，必须考虑预张力对真空规性能的影响问题。

本文以电容薄膜真空规电容感应模块为研究对象，结合COMSOL Multiphysics软件及电容器电容理论计算方法，对受预张力的感压膜片所构成的电容感应模块进行建模分析，研究预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响，为后续的研究及设计提供一定的参考。……