Pengukur vakum mekanikal mengukur tekanan secara langsung dengan merekodkan daya yang dikenakan oleh zarah (molekul dan atom) dalam ruang yang dipenuhi gas ke atas permukaan akibat daripada kelajuan termal mereka. 

Bahagian dalam tiub yang dibengkokkan menjadi lengkung bulat (dipanggil tiub Bourdon) (3) disambungkan kepada bekas yang akan dikosongkan (Raj. 3,2). Melalui kesan tekanan udara luar, hujung tiub akan terpesong ke tahap yang lebih besar atau lebih kecil semasa pengosongan dan mekanisme penunjuk yang terpasang (4) dan (2) diaktifkan. Oleh kerana bacaan tekanan bergantung kepada tekanan atmosfera luar, ia hanya tepat hingga kira-kira 10 mbar, dengan syarat bahawa perubahan dalam tekanan atmosfera sekeliling tidak diperbetulkan. 

Pengukur vakum kapsul

Reka bentuk yang paling dikenali bagi pengukur vakum diafragma adalah barometer dengan kapsul aneroid sebagai sistem pengukuran. Ia mengandungi kapsul diafragma yang dindingnya nipis, terseal hermetik, dan dikosongkan yang diperbuat daripada aloi tembaga-berilium. Apabila tekanan menurun, diafragma kapsul mengembang. Gerakan ini dihantar ke satu titik melalui sistem tuas. Tanda pengukur vakum kapsul, yang direka mengikut prinsip ini, menunjukkan tekanan pada skala linear, tanpa bergantung kepada tekanan atmosfera luar.

Bacaan tekanan yang paling tepat sering diperlukan untuk tahap di bawah 50 mbar. Dalam kes ini, pengukur vakum diafragma yang berbeza adalah lebih sesuai, iaitu DIAVAC, yang skala tekanannya diperluas dengan ketara antara 1 dan 100 mbar. Bahagian dalaman di mana sistem tuas (2) kepala pengukur terletak (lihat Rajah. 3,3) dievakuasi ke tekanan rujukan pref kurang daripada 10^-3 mbar. Penutupan kepada kapal adalah dalam bentuk diafragma bergelombang (4) daripada keluli khas. Selagi kapal tidak dievakuasi, diafragma ini ditekan dengan kuat terhadap dinding (1). Apabila evakuasi meningkat, perbezaan antara tekanan yang akan diukur px dan tekanan rujukan berkurang. Diafragma hanya melengkung sedikit pada awalnya, tetapi kemudian di bawah 100 mbar melengkung dengan lebih besar. Dengan DIAVAC, defleksi diafragma sekali lagi dihantar kepada penunjuk (9). Khususnya, julat pengukuran antara 1 dan 20 mbar diperluas dengan ketara supaya tekanan dapat dibaca dengan cukup tepat (hingga kira-kira 0,3 mbar). Kepekaan terhadap getaran instrumen ini adalah sedikit lebih tinggi berbanding dengan pengukur vakum kapsul. 

Pengukur vakum kapsul mengukur tekanan dengan tepat hingga 10 mbar (disebabkan oleh skala linear, mereka kurang tepat pada hujung skala tekanan rendah). Jika hanya tekanan di bawah 30 mbar yang perlu diukur, DIAVAC disyorkan kerana bacaan (lihat di atas) adalah jauh lebih tepat. Untuk keperluan ketepatan pengukuran yang sangat tepat, pengukur vakum diafragma presisi harus digunakan. Jika tekanan rendah perlu diukur dengan tepat dan atas sebab ini julat pengukuran, contohnya, sehingga 100 mbar dipilih, tekanan yang lebih tinggi tidak dapat diukur lagi kerana alat pengukur ini mempunyai skala linear. Semua pengukur vakum mekanikal sensitif terhadap getaran hingga tahap tertentu. Getaran kecil, seperti yang timbul dalam kes sambungan langsung kepada pam sokongan, biasanya tidak mendatangkan mudarat. 

Pelepasan diafragma juga boleh diukur secara elektrik sebagai "tegangan" atau sebagai perubahan dalam kapasitans. Pada masa lalu, empat pengukur regangan, yang mengubah rintangan mereka apabila diafragma dibengkokkan, iaitu di bawah beban tegangan, dipasang pada diafragma logam dalam litar jambatan. Di Leybold, instrumen-instrumen tersebut telah diberikan satu penamaan khas, iaitu MEMBRANOVAC. Kemudian, diafragma silikon yang mengandungi empat "resistans regangan" tersebut secara langsung pada permukaannya telah digunakan. Susunan elektrik sekali lagi terdiri daripada litar jambatan, dan arus tetap disalurkan di dua titik sudut bertentangan sementara isyarat voltan linear yang sebanding dengan tekanan diambil di dua titik sudut yang lain. 3,4 menggambarkan prinsip susunan ini. Alat tersebut dikenali sebagai PIEZOVAC dan kini sebagai unit DI/DU2000 dan masih digunakan dalam banyak kes. 

Mengukur regangan sebagai sebahagian daripada litar jambatan memberikan tahap ketepatan yang tinggi, tetapi mempunyai julat yang terhad. Kaedah yang lebih maju adalah di mana ubah bentuk diafragma diukur sebagai perubahan dalam kapasitans sebuah kapasitor plat: satu elektrod tetap, yang satu lagi dibentuk oleh diafragma. Apabila diafragma terpesong, jarak antara elektrod dan seterusnya kapasitans kapasitor akan berubah. Fig. 3,5 menggambarkan prinsip susunan ini. Ini digunakan dalam julat CEREVAC CTR. Satu perbezaan dibuat antara sensor dengan diafragma logam dan yang dengan diafragma seramik. Pengukur diafragma kapasitans digunakan dari tekanan atmosfera hingga 1·10^-4 mbar (di bawah 10^-4 mbar, ketidakpastian pengukuran meningkat dengan cepat). Untuk memastikan defleksi yang mencukupi bagi diafragma pada tekanan yang rendah, diafragma dengan ketebalan yang berbeza digunakan untuk pelbagai tahap tekanan. Dalam setiap kes, tekanan boleh diukur dengan sensor dengan ketepatan 3 kuasa sepuluh:

1000 hingga 1 Torr 
100 hingga 10^–1 Torr 
10 hingga 10^–2 Torr 
1 hingga 10^–3 Torr
10–1 hingga 10^–4 Torr

Untuk meningkatkan tahap ketepatan dengan lebih lanjut, anda juga boleh memanaskan sel kapasitif. Dalam kes ini, sel kapasitif diinsulasi dengan baik terhadap suhu persekitaran dan filamen pemanas kecil memanaskan sel kepada suhu tetap. Ini membantu menghapuskan sebarang variasi yang disebabkan oleh suhu ambien yang berfluktuasi. Ia juga digunakan semasa beroperasi dengan gas di mana anda tidak mahu gas tersebut mengembun di dalam pengukur, yang sebaliknya akan menjadi titik sejuk dalam sistem.

Jika tekanan yang diukur melebihi had julat ini, adalah disyorkan untuk menggunakan unit multisaluran dengan dua atau tiga sensor. 

Jadi, pengukur diafragma kapasitans ini mewakili, untuk semua tujuan praktikal, satu-satunya instrumen pengukuran tekanan mutlak yang bebas daripada jenis gas dan direka untuk tekanan di bawah 1 mbar. Hari ini terdapat dua jenis sensor kapasitif yang tersedia: 

1. DI/DU 200 
2. CTR100N/101N