Jenis pengukur vakum ini tidak mengukur tekanan secara langsung sebagai daya berkaitan kawasan, tetapi secara tidak langsung melalui pelbagai pembolehubah fizikal lain yang berkadar dengan ketumpatan bilangan zarah dan seterusnya dengan tekanan. Pengukur vakum dengan bacaan tekanan bergantung kepada gas termasuk: pengukur pengurangan, pengukur vakum konduktiviti terma dan pengukur vakum ionisasi yang mempunyai reka bentuk yang berbeza. 

Instrumen terdiri daripada sensor sebenar (kepala pengukur, sensor) dan unit kawalan yang diperlukan untuk mengoperasikannya. Skala tekanan atau paparan digital biasanya berdasarkan tekanan nitrogen; jika tekanan sebenar pT gas (atau wap) perlu ditentukan, tekanan yang ditunjukkan pI mesti didarab dengan faktor yang merupakan ciri untuk gas ini. Faktor-faktor ini berbeza, bergantung kepada jenis instrumen, dan sama ada diberikan dalam bentuk jadual sebagai faktor yang bebas daripada tekanan (lihat Jadual 3,2) atau, jika ia bergantung kepada tekanan, mesti ditentukan berdasarkan rajah (lihat Rajah. 3,11). 

Secara umum, yang berikut ini berlaku: 
Tekanan sebenar p_T = tekanan yang ditunjukkan p_I · faktor pembetulan 
Jika tekanan dibaca dari "skala nitrogen" tetapi tidak diperbetulkan, seseorang merujuk kepada nilai "setara nitrogen". 

Dalam semua pengukur vakum elektrik (termasuk pengukur vakum yang bergantung kepada jenis gas), penggunaan komputer yang semakin meningkat telah membawa kepada keinginan untuk memaparkan tekanan secara langsung di skrin, contohnya untuk memasukkannya di tempat yang sesuai dalam rajah aliran proses. Untuk dapat menggunakan antara muka komputer yang paling standard, pemancar yang dipanggil (penukar isyarat dengan output arus standard) dibina sebagai ganti unit sensor dan paparan (contohnya pemancar THERMOVAC, pemancar Penning, pemancar IONIVAC dan lain-lain). Pemancar memerlukan voltan bekalan (contohnya +24 volt) dan menghantar isyarat arus yang bergantung kepada tekanan yang linear sepanjang julat pengukuran dari 4 hingga 20 mA atau 0 – 10 V. Bacaan tekanan tidak disediakan sehingga isyarat ini dihantar kepada komputer dan diproses oleh perisian yang sesuai dan kemudian dipaparkan terus di skrin. 

Fizik klasik mengajar dan memberikan pengesahan eksperimen bahawa konduktiviti terma gas statik adalah bebas daripada tekanan pada tekanan yang lebih tinggi (ketumpatan bilangan zarah), p > 1 mbar. Pada tekanan yang lebih rendah, p < 1 mbar, bagaimanapun, konduktiviti terma bergantung kepada tekanan.

Ia berkurang dalam julat vakum sederhana bermula dari kira-kira. 1 mbar secara proporsional kepada tekanan dan mencapai nilai sifar dalam julat vakum tinggi. Kebergantungan tekanan ini digunakan dalam pengukur vakum konduktiviti terma dan membolehkan pengukuran yang tepat (bergantung kepada jenis gas) bagi tekanan dalam julat vakum sederhana. 

Alat pengukur yang paling meluas jenis ini adalah Piranivakum gauge. Filamen yang membawa arus dengan jejari r₁ dipanaskan hingga sekitar 212 hingga 302°F (100 hingga 150°C) (Rajah. 3,10) mengeluarkan haba yang dihasilkan di dalamnya kepada gas di sekelilingnya melalui radiasi dan konduksi terma (serta, sudah tentu, kepada sokongan di hujung filamen). Dalam julat vakum kasar, penghantaran terma melalui konveksi gas adalah hampir tidak bergantung kepada tekanan (lihat Rajah. 3,10). Walau bagaimanapun, jika pada beberapa mbar, laluan bebas purata gas adalah dalam lingkungan yang sama dengan diameter filamen, jenis pemindahan haba ini semakin berkurangan, menjadi bergantung kepada ketumpatan dan seterusnya kepada tekanan. Di bawah 10_-3 mbar, laluan bebas purata gas secara kasar bersamaan dengan saiz jejari r₂ tiub pengukuran. Filamen pengesan dalam kepala pengukur membentuk satu cabang jambatan Wheatstone. 

Saya pemindahan haba akibat radiasi dan konduksi di hujung logam
II Pelepasan terma disebabkan oleh gas, bergantung kepada tekanan
III Pelepasan haba akibat radiasi dan konveksi

Dalam THERMOVAC pengukur konduktiviti terma dengan rintangan tetap yang merupakan jenis yang dominan hari ini, filamen pengesan juga merupakan cabang dari jambatan Wheatstone. Voltan pemanasan yang dikenakan pada jambatan ini dikawal supaya rintangan dan oleh itu suhu filamen kekal tetap, tanpa mengira kehilangan haba. Ini bermakna jambatan sentiasa seimbang. Mod pengawalan ini melibatkan pemalar masa beberapa milisaat supaya instrumen tersebut, berbeza dengan yang mempunyai rintangan berubah-ubah, bertindak balas dengan sangat cepat terhadap perubahan tekanan. Voltan yang dikenakan pada jambatan adalah ukuran tekanan. Voltan pengukuran diperbetulkan secara elektronik supaya skala yang hampir logaritma diperoleh sepanjang julat pengukuran. Pengukur vakum konduktiviti terma dengan rintangan tetap mempunyai julat pengukuran dari 10_^-4 hingga 1013 mbar. Oleh kerana masa tindak balas yang sangat singkat, ia sangat sesuai untuk mengawal dan memantau tekanan aplikasi. Dalam julat yang paling sensitif, iaitu antara 10^-3 dan 10 mbar, ini bersamaan dengan sekitar 15 % bacaan tekanan. Ketidakpastian pengukuran adalah jauh lebih besar di luar julat ini. 

 Seperti dalam semua pengukur vakum yang bergantung kepada jenis gas, skala instrumen penunjuk dan paparan digital dalam kes pengukur vakum konduktiviti terma juga terpakai kepada nitrogen dan udara. Dalam had ralat, tekanan gas dengan jisim molekul yang serupa, iaitu O₂, CO dan lain-lain, boleh dibaca secara langsung. Kurva kalibrasi untuk beberapa siri gas ditunjukkan dalam Rajah. 3,11.

Contoh ekstrem mengenai perbezaan antara tekanan sebenar pT dan tekanan yang ditunjukkan pI dalam pengukuran tekanan adalah kemasukan udara ke dalam sistem vakum dengan argon dari silinder tekanan untuk mengelakkan kelembapan (masa pam). Menurut Rajah. 3,11, seseorang akan memperoleh bacaan p_I hanya 40 mbar apabila mencapai tekanan atmosfera "Ar" p_T dengan THERMOVAC sebagai alat pengukur tekanan. Argon mungkin akan melarikan diri dari bekas (penutup dibuka, jar loceng naik). Untuk aplikasi seperti ini dan yang serupa, suis tekanan atau pengukur vakum yang tidak bergantung kepada jenis gas mesti digunakan. 

Pengukur vakum ionisasi adalah instrumen yang paling penting untuk mengukur tekanan gas dalam julat vakum tinggi dan ultratinggi. Mereka mengukur tekanan dalam istilah ketumpatan bilangan zarah yang sebanding dengan tekanan. Gas yang tekanan perlu diukur memasuki kepala pengukur instrumen dan sebahagiannya terion dengan bantuan medan elektrik. Ionisasi berlaku apabila elektron dipercepat dalam medan elektrik dan mencapai tenaga yang mencukupi untuk membentuk ion positif apabila bertembung dengan molekul gas. Ion-ion ini menghantar cas mereka kepada elektrod pengukur (pengumpul ion) dalam sistem. Arus ion, yang dihasilkan dengan cara ini (atau, lebih tepatnya, arus elektron dalam saluran umpan elektrod pengukur yang diperlukan untuk menetralkan ion-ion ini) adalah ukuran tekanan kerana hasil ion adalah sebanding dengan ketumpatan bilangan zarah dan dengan itu kepada tekanan. 

Pembentukan ion adalah akibat daripada pelepasan pada kekuatan medan elektrik yang tinggi (katod sejuk adalah istilah payung untuk pelepasan penning/magnetron terbalik, lihat pengukuran tekanan langsung) atau impak elektron yang dipancarkan dari katod panas (istilah payung untuk Bayard-Alpert/Extractor/triode) (lihat pengukuran tekanan langsung)

Dalam keadaan lain yang tetap, hasil ion dan seterusnya arus ion bergantung kepada jenis gas kerana beberapa gas lebih mudah untuk diionisasi berbanding yang lain. Seperti semua pengukur vakum dengan bacaan tekanan yang bergantung kepada jenis gas, pengukur vakum ionisasi dikalibrasi dengan nitrogen sebagai gas rujukan (tekanan setara nitrogen, lihat pengukuran tekanan langsung). Untuk mendapatkan tekanan sebenar bagi gas selain nitrogen, tekanan yang dibaca mesti didarab dengan faktor pembetulan yang diberikan dalam Jadual 3,2 untuk gas yang berkenaan. Faktor-faktor yang dinyatakan dalam Jadual 3,2 dianggap bebas daripada tekanan, walaupun ia bergantung sedikit pada geometri sistem elektrod. Oleh itu, mereka harus dianggap sebagai nilai purata untuk pelbagai jenis pengukur vakum ionisasi (lihat Rajah. 3,16).  

Pengukur vakum ionisasi katod sejuk

Pengukur vakum ionisasi yang beroperasi dengan pelepasan sejuk dipanggil pengukur vakum katod sejuk atau pengukur vakum Penning/magnetron terbalik. Proses pelepasan dalam tiub pengukur adalah, pada prinsipnya, sama seperti dalam sistem elektrod pam ion sputter. Ciri umum semua jenis pengukur vakum ionisasi katod sejuk adalah bahawa ia mengandungi hanya dua elektrod yang tidak dipanaskan, iaitu katod dan anod, di antara yang pelepasan yang dipanggil sejuk dimulakan dan dikekalkan dengan menggunakan voltan d.c. (sekitar 2 kV) supaya pelepasan berterusan pada tekanan yang sangat rendah. Ini dicapai dengan menggunakan medan magnet untuk membuat laluan elektron cukup panjang supaya kadar perlanggaran mereka dengan molekul gas adalah cukup besar untuk membentuk jumlah pembawa cas yang diperlukan untuk mengekalkan pelepasan. Medan magnet (lihat Rajah. 3,12) diatur sedemikian rupa sehingga garis medan magnet melintasi garis medan elektrik. Dengan cara ini, elektron terkurung dalam laluan spiral. Pembawa cas positif dan negatif yang dihasilkan oleh perlanggaran bergerak ke elektrod yang bersesuaian dan membentuk arus pelepasan yang bergantung kepada tekanan, yang ditunjukkan pada meter. Bacaan dalam mbar bergantung kepada jenis gas. Had atas julat pengukuran ditentukan oleh fakta bahawa di atas tahap beberapa 10^-2 mbar, pelepasan katod sejuk bertukar kepada pelepasan cahaya dengan output cahaya yang kuat di mana arus (pada voltan tetap) bergantung hanya sedikit pada tekanan dan oleh itu tidak sesuai untuk tujuan pengukuran. Dalam semua pengukur katod sejuk, terdapat penyerapan gas yang jauh lebih tinggi berbanding dengan pengukur vakum ionisasi yang beroperasi dengan katod panas. Tiub pengukur katod sejuk mengepam gas dengan cara yang sama seperti pam ion sputter (S ≈ 10^-2 l/s). Di sini sekali lagi, ion yang dihasilkan dalam pelepasan dipercepat ke arah katod di mana ia sebahagiannya ditahan dan sebahagiannya menyebabkan sputtering bahan katod. Bahan katod yang disemburkan membentuk filem permukaan pengambilan pada dinding tiub pengukur. Walaupun terdapat kelemahan ini, yang mengakibatkan tahap ketidakakuratan yang agak tinggi dalam bacaan tekanan (sehingga sekitar 50%), pengukur ionisasi katod sejuk mempunyai tiga kelebihan yang sangat menonjol. Pertama, ia adalah yang paling murah di antara semua instrumen pengukuran vakum tinggi. Kedua, sistem pengukuran tidak sensitif terhadap kemasukan udara secara tiba-tiba dan getaran; dan ketiga, alat ini mudah untuk digunakan. 

Pengukur vakum ionisasi katod panas

Secara umum, alat ukur tersebut merujuk kepada sistem pengukuran yang terdiri daripada tiga elektrod (katod, anod dan pengumpul ion) di mana katod adalah katod panas. Katod dahulunya dibuat daripada tungsten tetapi kini biasanya dibuat daripada iridium yang dilapisi oksida (Th₂O₃, Y2O₃) untuk mengurangkan kerja keluaran elektron dan menjadikannya lebih tahan terhadap oksigen. Pengukur vakum ionisasi jenis ini berfungsi dengan voltan rendah dan tanpa medan magnet luaran. Katod panas adalah sumber elektron yang sangat tinggi hasilnya. Elektron dipercepat dalam medan elektrik dan menerima tenaga yang mencukupi daripada medan tersebut untuk mengionkan gas di mana sistem elektrod berada. Ion gas positif yang terbentuk diangkut ke pengumpul ion, yang bersifat negatif berbanding dengan katod, dan melepaskan cas mereka di sana. Arus ion yang dihasilkan adalah ukuran bagi ketumpatan gas dan seterusnya bagi tekanan gas. Jika i- adalah arus elektron yang dipancarkan oleh katod panas, arus i+ yang berkadar dengan tekanan yang dihasilkan dalam sistem pengukuran ditakrifkan oleh: 

Pembolehubah C adalah pemalar pengukur vakum bagi sistem pengukuran.  Bagi nitrogen, pembolehubah ini biasanya sekitar 10 mbar^-1. Dengan arus elektron yang tetap, kepekaan S bagi kepala pengukur ditakrifkan sebagai hasil bahagi antara arus ion dan tekanan. Untuk arus elektron sebanyak 1 mA dan C = 10 mbar-1, oleh itu, kepekaan S bagi kepala pengukur adalah: 

Saya - Bacaan tekanan tanpa kesan sinar-X
II - Had tekanan rendah yang jelas disebabkan oleh kesan sinar-X
III - Jumlah I dan II

C - Katod
A - Anod
Saya - Pengumpul ion

Elektron yang dipancarkan dari katod mengenai anod, melepaskan foton (sinaran-X lembut). Foton-foton ini, seterusnya, mencetuskan fotoelektron dari permukaan yang mereka hentam. Fotoelektron yang dilepaskan dari pengumpul ion mengalir ke anoda, iaitu pengumpul ion mengeluarkan arus elektron, yang ditunjukkan dengan cara yang sama seperti arus ion positif yang mengalir ke pengumpul ion. Arus foton ini mensimulasikan tekanan. Kesan ini dipanggil kesan sinar-X positif, dan ia bergantung kepada voltan anod serta saiz permukaan pengumpul ion. 

Namun, dalam keadaan tertentu, terdapat juga kesan X-ray yang negatif. Foton yang mengenai dinding di sekitar kepala pengukur melepaskan fotoelektron di sana, yang sekali lagi mengalir ke arah anod, dan kerana anod adalah struktur grid, mereka juga mengalir ke dalam ruang di dalam anod. Jika dinding sekeliling mempunyai potensi yang sama dengan pengumpul ion, contohnya potensi tanah, sebahagian daripada elektron yang dilepaskan di dinding boleh mencapai pengumpul ion. Ini menghasilkan aliran arus elektron ke pengumpul ion, iaitu arus negatif mengalir yang dapat mengimbangi arus ion positif. Kesan X-ray negatif ini bergantung kepada potensi dinding luar kepala pengukur. 

Gas yang teradsorpsi boleh dikeluarkan dari permukaan melalui impak elektron. Bagi pengukur ionisasi, ini bermakna bahawa, jika terdapat lapisan gas yang diserap pada anod, gas-gas ini sebahagiannya akan terdesorpsi sebagai ion oleh elektron yang melanggar. Ion-ion mencapai pengumpul ion dan menyebabkan indikasi tekanan yang pada mulanya tidak bergantung kepada tekanan tetapi meningkat seiring dengan peningkatan arus elektron. Jika arus elektron yang begitu kecil digunakan sehingga bilangan elektron yang jatuh pada permukaan adalah kecil berbanding dengan bilangan zarah gas yang diserap, setiap elektron akan dapat mengeluarkan ion positif. Jika arus elektron kemudian meningkat, desorpsi akan mula meningkat kerana lebih banyak elektron mengenai permukaan. Ini akhirnya membawa kepada pengurangan partikel gas yang diserap di permukaan. Bacaan jatuh lagi dan secara amnya mencapai nilai yang mungkin jauh lebih rendah daripada bacaan tekanan yang diperhatikan dengan arus elektron yang kecil. Sebagai akibat daripada kesan ini dalam amalan, seseorang mesti memastikan sama ada bacaan tekanan telah dipengaruhi oleh arus desorpsi. Ini boleh dilakukan dengan cara yang paling mudah dengan mengubah sementara arus elektron dengan faktor 10 atau 100. Bacaan untuk arus elektron yang lebih besar adalah nilai tekanan yang lebih tepat. 

Selain daripada pengukur ionisasi konvensional, yang strukturnya menyerupai triode biasa, terdapat pelbagai sistem pengukur vakum ionisasi (sistem Bayard-Alpert, sistem pengekstrak) yang lebih kurang menekan kedua-dua kesan tersebut, bergantung kepada reka bentuk, dan oleh itu digunakan untuk pengukuran dalam julat vakum tinggi dan ultrahigh. Hari ini, sistem Bayard-Alpert biasanya merupakan sistem standard. 

a) Pengukur vakum ionisasi Bayard-Alpert (sistem pengukuran standard yang digunakan hari ini)

Untuk memastikan lineariti antara tekanan gas dan arus ion dalam julat tekanan yang seluas mungkin, kesan sinar-X mesti ditekan sejauh mungkin. Dalam susunan elektrod yang dibangunkan oleh Bayard dan Alpert, ini dicapai kerana katod panas terletak di luar anod dan pengumpul ion adalah wayar nipis yang membentuk paksi sistem elektrod (lihat Rajah. 3,16 a). Kesan sinar-X dikurangkan sebanyak dua hingga tiga order magnitud disebabkan pengurangan besar dalam kawasan permukaan pengumpul ion. Apabila tekanan dalam julat vakum ultra tinggi diukur, permukaan dalaman kepala pengukur dan sambungan ke bekas mempengaruhi bacaan tekanan. Pelbagai kesan penjerapan, penyingkiran, disosiasi dan fenomena aliran tidak dapat dibincangkan dalam konteks ini. Dengan menggunakan sistem Bayard-Alpert sebagai sistem pengukur nuden yang diletakkan terus dalam bekas, kesilapan dalam pengukuran dapat dielakkan secara meluas kerana kesan yang disebutkan di atas. 

b) Pengukur vakum ionisasi konvensional

Sebuah triode dengan reka bentuk konvensional (lihat Rajah. 3,16 b) digunakan sebagai kepala pengukur, tetapi ia sedikit diubah suai supaya elektrod luar berfungsi sebagai pengumpul ion dan grid di dalamnya sebagai anod. Dengan pengaturan ini, elektron dipaksa untuk mengambil laluan yang sangat panjang (bergetar di sekitar wayar grid anoda) sehingga kebarangkalian perlanggaran pengionan dan dengan itu kepekaan alat pengukur adalah relatif tinggi. Oleh kerana sistem triode biasanya hanya boleh digunakan dalam vakum tinggi disebabkan oleh kesan sinar-X yang kuat, kesan penyerapan gas (pam) dan kandungan gas dalam sistem elektrod hanya mempunyai sedikit kesan terhadap pengukuran tekanan. 

c) Pengukur vakum ionisasi tekanan tinggi (hingga 1 mbar)

Triod sekali lagi digunakan sebagai sistem elektrod (lihat Rajah. 3,16 c), tetapi kali ini dengan reka bentuk konvensional yang tidak diubahsuai. Oleh kerana pengukur direka untuk membenarkan pengukuran tekanan sehingga 1 mbar, katod mesti tahan terhadap tekanan oksigen yang agak tinggi. Oleh itu, ia direka sebagai katod tanpa pembakaran, yang terdiri daripada reben iridium yang dilapisi yttria. Untuk mendapatkan ciri rektilinear (arus ion sebagai fungsi linear tekanan) sehingga tekanan 1 mbar, resistor berresistansi tinggi dipasang dalam litar anoda. 

d) Pengukur vakum ionisasi ekstraktor

Kesan gangguan yang mempengaruhi pengukuran tekanan juga boleh dihapuskan secara meluas melalui sistem ion-optik yang pertama kali dicadangkan oleh Redhead. Dengan sistem pengekstrak ini (lihat Rajah. 3,16 d) ion-ion dari silinder anod difokuskan pada pengumpul ion yang sangat nipis dan pendek. Pengumpul ion dipasang di dalam ruang, dinding belakangnya dibentuk oleh elektrod berbentuk cawan yang dikekalkan pada potensi anod supaya ia tidak dapat dicapai oleh ion yang berasal dari ruang gas. Disebabkan geometri sistem serta potensi setiap elektrod, pengaruh yang mengganggu melalui kesan sinar-X dan desorpsi ion hampir sepenuhnya dikecualikan tanpa keperluan untuk modulator. Sistem pengekstrak mengukur tekanan antara 10^-4 dan 10^-12 mbar. Satu lagi kelebihan adalah sistem pengukuran direka sebagai pengukur telanjang dengan diameter hanya 35 mm supaya ia boleh dipasang dalam peralatan kecil.

p = tekanan gas 
r = jejari bola ρ = ketumpatan bahan bola 
c- = kelajuan purata zarah gas, bergantung kepada jenis gas 
σ = koefisien geseran bola, tidak bergantung kepada jenis gas, hampir 1. 

Selagi ketidakpastian pengukuran sebanyak 3 % adalah mencukupi, yang biasanya adalah kesnya, seseorang boleh menggunakan σ = 1 supaya kepekaan pengukur rotor berputar (SRG) dengan bola keluli berputar diberikan oleh saiz fizikal bola yang boleh dikira, iaitu hasil darab jejari x ketumpatan r · ρ (lihat persamaan 3,2). Setelah bola telah "dikalibrasi", ia sesuai untuk digunakan sebagai "standard pemindahan", iaitu sebagai peranti rujukan untuk mengkalibrasi pengukur vakum lain melalui perbandingan, dan dicirikan oleh kestabilan jangka panjang yang tinggi.

Sementara dalam kes teori kinetik gas dengan SRG, pengiraan zarah secara langsung mewakili prinsip pengukuran (memindahkan denyutan zarah ke bola berputar, yang dengan itu diperlambatkan). 
Dengan kaedah pengukuran elektrik lain yang bergantung kepada jenis gas, ketumpatan bilangan zarah diukur secara tidak langsung melalui jumlah haba yang hilang melalui zarah (pengukur vakum konduktiviti terma) atau melalui bilangan ion yang terbentuk (pengukur vakum ionisasi). 

Dengan semua jenis pengukur di atas, anda terhad dalam julat yang boleh diukur. Dengan dorongan untuk peralatan yang semakin kecil, ruang untuk mempunyai pelbagai port bagi menampung jenis ukuran yang berbeza untuk merangkumi keseluruhan julat telah menjadi tidak dapat diterima. Oleh itu, anda kini melihat alat pengukur dengan kombinasi untuk menampung julat penuh. Ini biasanya adalah Pirani / katod sejuk, Pirani / katod panas untuk menampung atmosfera hingga vakum Tinggi / Ultra tinggi. Atau anda juga akan melihat pengukur Pirani/Piezo di mana piezo meningkatkan ketepatan di hujung atmosfera pengukuran.