[發明專利]一種熱偶真空計

有效

• 申請號: 201110388148.3
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102494836A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 胡鵬飛;李濘
• 申請（專利權）人: 成都國光電氣股份有限公司
• 主分類號: G01L21/14
• 分類號: G01L21/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及測量設備技術領域，更具體地說，涉及一種熱偶真空計。

背景技術

作為真空測量的儀器，熱偶真空計在其測量范圍內具有穩定性高，測量準確，能連續測量，使用壽命長特點。根據目前用戶的使用要求，微型化、一體化和智能化的熱偶真空計是未來的發展方向，而其中一體化微型熱偶真空計的研究有其重要意義。

熱偶真空計包括熱偶真空規管、三極管、ADC(Analog?To?Digital?Converter，模數轉換器)和單片機。其中：熱偶真空規管的電流端連接固定電流，電壓端與三極管相連，ADC連接在三極管和單片機之間。熱偶真空計的工作原理為：熱偶真空規管的電流端輸入固定電流，電流通過熱偶真空規管內的熱電偶，由于熱電偶的回路中具有一個導體，所以熱偶真空規管會產生一定電壓。熱偶真空規管的電壓從電壓端被三極管放大輸出至ADC。電壓作為一個模擬信號，經過ADC被轉換為數字量的電壓，并將數字量的電壓發送至單片機。單片機接收到數字量的電壓后，依據電壓和壓強之間的對應關系，獲得接收到的數字量的電壓對應的壓強并輸出顯示。

然而，目前的熱偶真空計中熱偶真空規管的電流端輸入固定電流，測試出的電壓范圍有限，進而可以輸出顯示的壓強范圍為0.1pa至幾百pa，即壓強測量范圍有限。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種熱偶真空計，可以為熱偶真空規管的電流端提供不同的電流，進而增大輸出的電壓，進一步拓寬壓強測量范圍。技術方案如下：

本發明提供一種熱偶真空計，包括：熱偶真空規管、放大裝置和模數轉換器ADC，還包括：

與所述ADC相連，用于接收所述ADC轉換得出的數字電壓，將所述數字電壓與自身內的預設電壓進行比較，并依據比較結果對自身輸出的數字電壓進行調節的微控制器；

與所述微控制器的輸出端相連，用于將所述微控制器輸出的數字電壓轉換為模擬電壓的電壓轉換裝置；

連接在所述電壓轉換裝置和所述放大裝置之間，用于接收所述電壓轉換裝置發送的模擬電壓，產生電流并輸出至所述熱偶真空規管的電流端，以及用于采集所述熱偶真空規管的電流端之間的電壓，并輸出至所述ADC的電流調節裝置。

優選地，所述電壓轉換裝置包括X9C102P芯片，所述X9C102P芯片的引腳、引腳和引腳分別連接所述微控制器，X9C102P芯片的Vw引腳與所述電流調節裝置連接。

優選地，所述電流調節裝置包括：LM358芯片、NPN型三極管、第一電阻和第二電阻；其中：

所述LM358芯片的第一運算放大器的正相輸入端與所述電壓轉換裝置的Vw引腳相連，所述第一運算放大器的反相輸入端與所述第一電阻相連，所述第一運算放大器的輸出端通過第二電阻與所述NPN型三極管的基極連接；

所述NPN型三極管的集電極連接電源，發射極連接所述熱偶真空規管的一個電流端，所述熱偶真空規管的另一個電流端連接所述第一電阻和所述第一運算放大器的反相輸入端的連接點。

優選地，所述放大裝置包括HA17741芯片，所述HA17741芯片的正相輸入端和反相輸入端分別連接所述熱偶真空規管的電壓端，所述HA17741芯片的輸出端連接所述反相輸入端。

優選地，所述放大裝置還包括第一電容、第二電容和第三電阻；

所述HA17741芯片的輸出端通過并聯連接的第一電容和所述第三電阻，與所述HA17741芯片的反相輸入端連接；

所述第二電容連接在所述HA17741芯片的正相輸入端和反相輸入端。

優選地，所述第一電容和第二電容的容值為100nf。

優選地，所述ADC包括AD7705B芯片，所述AD7705B芯片的差分模擬輸入通道2的正輸入端通過所述第四電阻連接所述HA17741芯片的輸出端，差分模擬輸入通道1的正輸入端連接所述LM358芯片的的第一運算放大器的反相輸入端，DI引腳、DO引腳和DRDY引腳分別與所述微控制器連接。

優選地，所述微控制器包括IC_STC89C52芯片，所述IC_STC89C52芯片的P1.6引腳與所述X9C102P芯片的引腳相連，P1.7引腳與所述X9C102P芯片的引腳，VCC引腳連接所述X9C102P芯片的引腳，P3.4引腳與所述LM358芯片的第二運算放大器的輸出端相連，P3.5引腳、P3.6引腳和P3.7引腳分別與所述AD7705B芯片的DI引腳、DO引腳和DRDY引腳相連，P3.3引腳連接所述AD7705B芯片的SCLK引腳，ALE引腳連接所述AD7705B芯片的MCL-I引腳。