Messgeräte kommen aus einer Vielzahl von Gründen in Vakuumsystemen zum Einsatz, einschließlich zur Druckbestimmung (ist der UHV-Druck niedrig genug, um die Anwendung zu optimieren?), als „Sperren“ oder „Schalter“ des Systems (wenn eine Sekundärpumpe gestartet werden kann) und zur „Steuerung“ der Produktionsprozesse.
Reproduzierbarkeit, Genauigkeit, Stabilität, Auflösung, Linearität, Ansprechzeit, dynamischer Bereich, Robustheit und Kosten sind wichtige Faktoren bei der Auswahl eines Messgerätes.
Vakuum-Messsensoren messen entweder den Gesamtdruck – der Gesamtdruck ist gemäß dem Daltonschen Gesetz die Summe aus allen Partialdrücken der einzelnen Gase.
oder
den Partialdruck, den (Teil-)Druck einzelner Gasarten.
Außerdem werden Absolutmessgeräte als „primäre“ Messgeräte bezeichnet, da sie über ihre eigenen physischen Eigenschaften kalibriert werden können. Messgeräte, bei denen dies nicht durchgeführt werden kann und die ein Referenzkalibriergerät erfordern, werden als „sekundäre“ Messgeräte bezeichnet.
Messgeräte können auch in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: solche, die den Druck direkt messen (die Kraft, die von auftreffenden Gasmolekülen ausgeübt wird), und solche, die den Druck indirekt messen, indem sie die Eigenschaften von Gasen messen, die sich mit dem Druck ändern. Indirekte Messgeräte müssen für das jeweils vorhandene Gas kalibriert werden (oder ihre Messwerte müssen angepasst werden) – ihre Messwerte sind daher „abhängig von der Gasart“. Handelsübliche Direktmessgeräte haben einen praktischen unteren Grenzwert von 10-4 mbar, sodass bei diesen und niedrigeren Drücken indirekte Messgeräte verwendet werden müssen.
Direktmessgeräte unterteilen sich weiter in solche, bei denen die Differenz zwischen dem gemessenen Druck und einer Referenz ein flüssiges oder elastisches/mechanisches Element verdrängt.
Indirekte Messgeräte werden oft für Stickstoff kalibriert. Wenn beispielsweise die Empfindlichkeit für Stickstoff SN2 und der angezeigte (gemessene) Druck PN2 ist, dann beträgt der tatsächliche Gasdruck (= Pgas) bei bekannter Gasart:
Sgas = relative Empfindlichkeit für das Gas.
Wenn SN2 = 1, dann gilt einfach
Wenn mehrere Gasarten vorhanden sind, wird die Sache kompliziert. Zunächst muss die prozentuale Zusammensetzung der Gase bekannt sein. Ausgehend von den ersten Grundsätzen für eine Reihe von Gasbestandteilen, wobei ri = Pi/PN2 der relative Bestandteil des i-ten Gases und die relative Empfindlichkeit des i-ten Gases si = Pindicated(N2)/Ptrue sind, ergibt sich die Beziehung zwischen dem „wahren“ („true“ oder tatsächlichen) Druck und dem angezeigten (indicated) Druck aus:
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