Hệ thống chân không tự động bảo vệ, giám sát và kiểm soát rất quan trọng để ngăn ngừa sự cố hệ thống, những sự cố có thể dẫn đến mất mát vật liệu hoặc tăng thời gian ngừng sản xuất, do đó gây ra nguy cơ mất mát vật liệu có giá trị cao. Vì vậy, cần cung cấp đầy đủ các biện pháp kiểm soát và bảo vệ hoạt động, đặc biệt là đối với các nhà máy sản xuất lớn.
a) Biện pháp bảo vệ khi mất điện: Đóng tất cả các van để ngăn không khí xâm nhập vào bình chân không và bảo vệ máy bơm khuếch tán.
b) Biện pháp bảo vệ khi áp suất trong mạng lưới khí nén giảm: Khí nén được giám sát bởi thiết bị giám sát áp suất. Nếu áp suất giảm xuống dưới mức quy định, sẽ gửi tín hiệu hoặc tự động đóng van.
c) Biện pháp bảo vệ khi nguồn nước làm mát của máy bơm khuếch tán bị nghẽn: Giám sát nước làm mát bằng thiết bị giám sát lưu lượng hoặc nhiệt độ. Nếu lưu lượng nước làm mát không đủ, máy nóng của máy bơm khuếch tán sẽ tắt và gửi tín hiệu; van sẽ đóng.
d) Biện pháp bảo vệ khi máy nóng của máy bơm khuếch tán có sự cố: Có thể giám sát hệ thống máy nóng của máy bơm khuếch tán có bị nghẽn hay không bằng cách tiếp relé. Nếu nhiệt độ tăng lên vượt quá giá trị tối đa được phép, thiết bị giám sát nhiệt độ sẽ phản ứng. Trong cả hai trường hợp, van sẽ đóng và gửi tín hiệu.
Trong nhiên trong hệ thống chân không thô và chân không trung bình, điều chỉnh và kiểm soát áp suất thường được thực hiện bằng bộ điều khiển có thể thay đổi nguồn năng lượng cung cấp cho các biến số vật lý, từ đó thay đổi biến số vật lý chính nó. Kiểm soát là thông qua lệnh để ảnh hưởng đến hệ thống hoặc thiết bị, trong khi điều chỉnh là liên tục so sánh giá trị thực tế của biến số vật lý với giá trị đặt trước đã quy định, và điều chỉnh khi có bất kỳ sai số nào.
Phương pháp kiểm soát thường có thể chia thành kiểm soát không liên tục và kiểm soát liên tục. Kiểm soát không liên tục sẽ quy định một khoảng áp suất cho phép biến động áp suất, trong khi kiểm soát liên tục sẽ quy định một giá trị đặt trước áp suất cần duy trì càng chính xác càng tốt. Điều chỉnh áp suất trong hệ thống chân không có thể thực hiện bằng cách thay đổi tốc độ hút hoặc thả khí vào.
Kiểm soát áp suất không liên tục mặc dù không chính xác như chương trình điều chỉnh liên tục, nhưng trong nhiều trường hợp, điều chỉnh hai hoặc ba bước có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu trong tất cả phạm vi chân không. Điều chỉnh áp suất liên tục cần sử dụng bộ điều khiển điện tử và bộ điều khiển, như van khí điện tử hoặc bộ điều khiển màng.
Điều chỉnh áp suất trong hệ thống chân không cao và siêu cao cần thiết lập sự cân bằng giữa loại bỏ khí và đầu vào khí. Trong các hệ thống này, thường sử dụng bộ điều khiển PID điện tử kiểm soát đầu vào khí để điều chỉnh áp suất. Khi áp suất dưới 10^-6mbar, nên sử dụng van khí toàn kim loại chịu nhiệt cao để thực hiện điều chỉnh áp suất.