Рассмотрим сначала динамические вакуумметры, которые построены на двух различных вариантах переноса импульса. К этим вакуумметрам относятся так называемые вязкостные и кинетомолекулярные вакуумметры. Действие первых основано на измерении времени затухания колебательного движения поверхности в результате эффекта демпфирования после приложения импульса. В кинетомолекулярных вакуумметрах используется эффект переноса импульса от непрерывно вращающегося диска к близко расположенному неподвижному, давление определяется по крутящему моменту неподвижного диска. Первые вакуумметры этого типа описаны в работе Дэшмана.

Такие динамические вакуумметры позволяли измерять давления порядка 10^-4 Па. К конструкции подвески элементов вакуумметра, измеряющего такие давления, предъявляются повышенные требования: возникающие в ней силы трения и ее жесткость не должны маскировать измеряемый крутящий момент. Возможность разработки более простых, надежных к точных вакуумметров, обеспечивающих измерение более низких давлений, появилась в связи с идеей, использовать шар или диск, свободно подвешенный в магнитном поле, в качестве ротора. Впервые эта идея была выдвинута в 1946 г. , но лишь после 1962 г. она была реализована в вакуумметрах.

В этой конструкции ротор удерживался в подвешенном состоянии с помощью вертикального аксиального магнитного поля, создаваемого электромагнитом. Регулировка электромагнита в соответствии с положением ротора относительно вертикальной оси осуществлялась с помощью устройства, состоящего из датчика и сервопривода. После раскрутки шара до угловой скорости 100 000 с^-1 и прекращения действия внешней силы измерялось затухание скорости. Обозначим через D тангенциальную составляющую тормозящей силы, возникающей вследствие переноса импульса от ротора к молекулам газа; тогда

(4.10)

где I — момент инерции шара и ? — его угловая скорость (в рад/с). Интегрируя уравнение (4.10) с учетом того что (n = 2nN, где N — число оборотов ротора в 1 с, можно получить

(4.11)

где N₀ — число оборотов в начальный момент времени t₀, a N — соответственно в момент времени t. Силу торможения можно найти из рассмотрения тангенциальных скоростей молекул, ударяющихся о поверхность ротора. Экспериментально установлено, что D линейно зависит от давления, чего и следовало ожидать в соответствии с уравнением (4.7). Получено приближенное выражение [40]

(4.12)

где р — плотность материала ротора, а г — его радиус. 

Поскольку при давлениях порядка 10^-3 Па для уменьшения скорости ротора на 1% требуется 1 ч или даже больше, необходимо очень точно измерять скорость. Кроме того, должно быть обеспечено термическое равновесие между элементами вакуумметра, а также должны быть устранены или скомпенсированы все посторонние поля; например, магнитное поле Земли приводит к ошибке, эквивалентной давлению 10^-5 Па.

В теории вязкостного вакуумметра обычно предполагается, что обмен тангенциальными импульсами молекул с поверхностью ротора протекает по идеальному механизму. Однако это предположение выполняется только для гладкого и точного металлического шара, вращающегося при умеренных скоростях. В частности, при негладкой поверхности ротора показания вакуумметра существенно зависят от рода газа

Вязкостные вакууметры позволяют измерять давления вплоть до 10^-7 Па, однако оптимальный диапазон измеряемых ими давлений составляет 10^-2—1O^-5 Па. Даже первые несовершенные вязкостные вакуумметры представляли собой прецизионные устройства, требующие относительно дорогостоящей электронной системы управления и измерения, а также установки их на виброзащитных столах. Вакуумметры с вращающимся ротором стали более практичными устройствами благодаря применению магнитной подвески (рис. 4.18). Такие вакуумметры выпускаются промышленностью, но в небольших количествах.