[發明專利]電容式薄膜真空計檢測電路、真空計及真空度檢測方法

有效

• 申請號: 202111495832.1
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113899494B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王松杰;湯一;王杰;宋冬誼;高樂;韓雪飛;廖興才;林立男;張永斌
• 申請（專利權）人: 北京晨晶電子有限公司
• 主分類號: G01L21/00
• 分類號: G01L21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 喬慧

本發明提供一種電容式薄膜真空計檢測電路、真空計及真空度檢測方法，本發明提供的電容式薄膜真空計檢測電路、真空計及真空度檢測方法，通過獨立且反相的載波信號分別對薄膜電容的內環電容信號和外環電容信號進行調制，對調制后的內環電容信號和外環電容信號進行求和得到電容差值信號，進而換算得到真空度檢測結果，由于調制后的內環電容信號和外環電容信號通過求和的方式即可獲得電容差值，對電路中器件的性能要求較低，能夠保證真空度檢測結果線性度更高且更加穩定可靠。

技術領域

本發明涉及真空計量技術領域，尤其涉及一種電容式薄膜真空計檢測電路、真空計及真空度檢測方法。

背景技術

真空計，又稱為真空表，主要用來測量真空度以及氣壓的大小。真空計按照不同的工作原理可以分為不同的種類。電容式薄膜真空計具有靈敏度高、溫度系數低以及功耗低等優點而被廣泛應用。檢測電路作為電容式薄膜真空計的關鍵組成部分對其各項性能指標具有重大的影響，如噪聲指標、標度因素非線性指標以及穩定性指標等。

目前電容式薄膜真空計檢測電路主要基于LC或RC振蕩電路搭建而成，雖然該類檢測電路的靈敏度相對較高，但是，由于其轉換線性度差，極大的增加了后續信號處理的復雜程度，導致檢測電路結構復雜。此外，還存在基于二極管橋電路的檢測方案，雖然該檢測電路結構簡單，但是噪聲相對較大，測量結果穩定性低。

由此可見，現有的電容式薄膜真空計檢測電路存在結構復雜、測量結果不夠穩定可靠的問題，難以滿足實際應用需求。

發明內容

本發明提供一種電容式薄膜真空計檢測電路、真空計及真空度檢測方法，用以解決現有技術中電容薄膜式真空計檢測電路結構復雜、測量結果不夠穩定可靠的缺陷。

第一方面，本發明提供一種電容式薄膜真空計檢測電路，包括：電容測試板，所述電容測試板包括電容檢測模塊、第一處理器以及第一供電模塊，所述電容檢測模塊與所述第一處理器電連接，所述第一供電模塊分別與所述電容檢測模塊和所述第一處理器電連接；

所述電容檢測模塊用于通過獨立且反相的載波信號分別對薄膜電容的內環電容信號和外環電容信號進行調制，對調制后的內環電容信號和外環電容信號進行求和，得到電容差值信號，并將所述電容差值信號傳輸至所述第一處理器，所述第一處理器用于對所述電容差值信號進行計算處理，得到真空度檢測結果。

根據本發明提供的一種電容式薄膜真空計檢測電路，所述電容檢測模塊包括薄膜電容、數模轉換器、第一運算放大器、第二運算放大器、加法電路以及模數轉換器；

所述數模轉換器用于輸出第一載波信號和第二載波信號，所述第一載波信號與所述第二載波信號相互獨立且反相；

所述第一載波信號與所述薄膜電容的內環電容信號均輸入至第一運算放大器，經所述第一運算放大器進行調制和放大后，輸出第一調制信號；

所述第二載波信號與所述薄膜電容的外環電容信號均輸入至第二運算放大器，經所述第二運算放大器進行調制和放大后，輸出第二調制信號；

所述第一調制信號和所述第二調制信號均輸入所述加法電路，經所述加法電路求和后輸出電容差值信號，所述電容差值信號經所述模數轉換器進行模數轉換后輸入至所述第一處理器。

根據本發明提供的一種電容式薄膜真空計檢測電路，所述電容測試板還包括第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器與所述第一處理器電連接，所述第一溫度傳感器用于采集所述電容測試板的溫度信息。

根據本發明提供的一種電容式薄膜真空計檢測電路，還包括溫控板，所述溫控板與所述電容測試板電連接；

所述溫控板包括溫控模塊、第二處理器以及第二供電模塊，所述溫控模塊與所述第二處理器電連接，所述第二供電模塊分別與所述溫控模塊和所述第二處理器電連接；