[發明專利]溫度控制電路

有效

• 申請號: 201410335727.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104102250B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 劉召貴;李林;丁志國;粟舜地;周立
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及質譜儀，特別涉及質譜儀中的霧化室溫度控制的溫度控制電路。

背景技術

電感耦合等離子體質譜技術(ICP-MS)?是20?世紀70?年代迅速發展起來的分析測試技術，其原理是利用電感耦合等離子體將分析樣品中所含的元素離子化為帶電離子，通過離子傳輸系統將帶電離子引入質量分析器中，按不同質荷比分開，經檢測器將離子電流放大后，由測控系統處理給出分析結果。與其它分析技術相比，所述的ICP-MS?具有檢出限低、線性范圍寬、可快速同時檢測各種元素等優點。隨著應用范圍的擴大，ICP-MS?已發展成為本領域的一種常規的分析測試技術。

一般來說，質譜儀主要由進樣系統、離子源、離子導入和離子傳輸、質量分析器、檢測器組成，其中，進樣系統是質譜儀的重要組成部分。在電感耦合等離子體質譜的進樣系統中，恒溫對儀器分析起到了重要的作用。首先，低溫下進樣時，氧化物就會降低，使得干擾減少，檢測范圍有所改進；其次，在低溫度下，可以降低等離子體上的溶劑負載，并且即使是最具揮發性的溶劑，仍可對其進行直接ICP-MS分析。基于這兩點，則需要給ICP-MS進樣系統提供實時的溫度控制。

進樣系統一般包括霧化器及霧化室，霧化室需采用溫度控制，目前，現有霧化室溫控器采用帕爾貼（peltier）效應的半導體制冷片，并主要采用PWM技術對溫度進行調節，但是，現有的控制方式，是以恒壓源為制冷片供電，缺少對制冷片的過流保護和斷路檢測功能，也缺少對溫度傳感器的斷路檢測功能。

發明內容

鑒于上述，有必要針對現有的霧化室溫度控制所帶來的不足問題提出了一種溫度控制電路，具體如下：

一種溫度控制電路，用于對質譜儀進樣系統的霧化室的溫度進行控制，所述霧化室配設有制冷片，包括：

程控恒流源模塊，用以對所述制冷片提供恒流電源；

溫度傳感器模塊，用以采集所述霧化室內的實時溫度以獲得溫度采樣信號；

模數轉換模塊，耦接于所述溫度傳感器模塊，用以對所述溫度采樣信號進行模數轉換；以及

控制模塊，耦接于所述程控恒流源模塊與所述模數轉換模塊間，用以根據所述溫度采樣信號經所述模數轉換模塊轉換后值控制所述程控恒流源模塊的輸出。

在一實施方式中，所述溫度控制電路，還包括：

電流檢測模塊，用以對所述程控恒流源模塊的輸出電流進行檢測以獲得一檢測電流并傳輸至所述模數轉換模塊；

電壓檢測模塊，用以對所述制冷片的供電電壓進行檢測以獲得一檢測電壓并傳輸至所述模數轉換模塊；以及

數模轉換模塊，耦接于所述程控恒流源模塊與所述控制模塊間，其中，所述控制模塊根據所述檢測電流、所述檢測電壓經所述模數轉換模塊轉換后值控制所述數模轉換模塊，以使所述數模轉換模塊為所述程控恒流源的輸出提供參考電壓基準。

在一實施方式中，所述溫度控制電路，還包括：

關斷控制模塊，耦接于所述程控恒流源模塊與所述控制模塊間，其中，所述控制模塊根據所述檢測電流、所述檢測電壓經所述模數轉換模塊轉換后值控制所述關斷控制模塊，以使所述關斷控制模塊對所述程控恒流源模塊進行關斷控制。

在一實施方式中，所述程控恒流源模塊包括：

恒流源調節單元，耦接于所述數模轉換模塊、所述關斷控制模塊，用以比較所述參考電壓基準與所述檢測電流以產生調節電壓控制信號；

電壓轉換單元，耦接于所述恒流源調節單元，用以根據所述調節電壓控制信號進行電壓轉換；

第一級電流放大單元，耦接于所述電壓轉換單元，用以對所述電壓轉換單元的輸出信號進行電流放大以產生第一電流信號；

第二級電流放大單元，耦接于所述第一級電流放大單元，用以對所述第一電流信號進行電流放大以產生第二電流信號；

限流單元，耦接于所述第二級電流放大單元，用以對所述第二電流信號進行限流以產生第三電流信號；

濾波單元，耦接于所述限流單元，用以對第三電流信號進行濾波處理以產生第四電流信號；

電源輸出端，其一端耦接于所述濾波單元，另一端耦接于所述制冷片，用以將所述第四電流信號輸出至所述制冷片；以及

電源返回端，其一端耦接于所述制冷片，另一端通過所述電流檢測模塊耦接于所述恒流源調節單元。?

在一實施方式中，所述程控恒流源還包括保護單元，耦接于所述濾波單元，用以對所述濾波單元進行放電。

在一實施方式中，所述溫度控制電路，還包括：

恒流源模塊，用以對所述溫度傳感器模塊供電；