專利名稱：一種熱偶真空計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種熱偶真空計(jì)。
背景技術(shù)：
作為真空測(cè)量的儀器，熱偶真空計(jì)在其測(cè)量范圍內(nèi)具有穩(wěn)定性高，測(cè)量準(zhǔn)確，能連續(xù)測(cè)量，使用壽命長(zhǎng)特點(diǎn)。根據(jù)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(jì)是未來(lái)的發(fā)展方向，而其中一體化微型熱偶真空計(jì)的研究有其重要意義。熱偶真空計(jì)包括熱偶真空規(guī)管、三極管、ADC(Analog To Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)和單片機(jī)。其中熱偶真空規(guī)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(jī)之間。熱偶真空計(jì)的工作原理為熱偶真空規(guī)管的電流端輸入固定電流，電流通過(guò)熱偶真空規(guī)管內(nèi)的熱電偶，由于熱電偶的回路中具有一個(gè)導(dǎo)體，所以熱偶真空規(guī)管會(huì)產(chǎn)生一定電壓。熱偶真空規(guī)管的電壓從電壓端被三極管放大輸出至ADC。電壓作為一個(gè)模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)ADC被轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的電壓，并將數(shù)字量的電壓發(fā)送至單片機(jī)。單片機(jī)接收到數(shù)字量的電壓后，依據(jù)電壓和壓強(qiáng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得接收到的數(shù)字量的電壓對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)并輸出顯示。然而，目前的熱偶真空計(jì)中熱偶真空規(guī)管的電流端輸入固定電流，測(cè)試出的電壓范圍有限，進(jìn)而可以輸出顯示的壓強(qiáng)范圍為0. Ipa至幾百pa，即壓強(qiáng)測(cè)量范圍有限。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種熱偶真空計(jì)，可以為熱偶真空規(guī)管的電流端提供不同的電流，進(jìn)而增大輸出的電壓，進(jìn)一步拓寬壓強(qiáng)測(cè)量范圍。技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供一種熱偶真空計(jì)，包括熱偶真空規(guī)管、放大裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，還包括與所述ADC相連，用于接收所述ADC轉(zhuǎn)換得出的數(shù)字電壓，將所述數(shù)字電壓與自身內(nèi)的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，并依據(jù)比較結(jié)果對(duì)自身輸出的數(shù)字電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)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(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓的電壓轉(zhuǎn)換裝置；連接在所述電壓轉(zhuǎn)換裝置和所述放大裝置之間，用于接收所述電壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送的模擬電壓，產(chǎn)生電流并輸出至所述熱偶真空規(guī)管的電流端，以及用于采集所述熱偶真空規(guī)管的電流端之間的電壓，并輸出至所述ADC的電流調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選地，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置包括X9C102P芯片，所述X9C102P芯片的■引腳、&引腳和[//萬(wàn)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(diào)節(jié)裝置連接。優(yōu)選地，所述電流調(diào)節(jié)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(yùn)算放大器的正相輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換裝置的Vw引腳相連，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一電阻相連，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)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(fā)射極連接所述熱偶真空規(guī)管的一個(gè)電流端，所述熱偶真空規(guī)管的另一個(gè)電流端連接所述第一電阻和所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端的連接點(diǎn)。優(yōu)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(guī)管的電壓端，所述HA17741芯片的輸出端連接所述反相輸入端。優(yōu)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(guò)并聯(lián)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(yōu)選地，所述第一電容和第二電容的容值為IOOnf。優(yōu)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(guò)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(yùn)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(yōu)選地，所述微控制器包括IC_STC89C52芯片，所述IC_STC89C52芯片的Pl. 6引腳與所述X9C102P芯片的■引腳相連，？1.7引腳與所述乂9(102 芯片的^引腳，￥0引腳連接所述X9C102P芯片的[/ /萬(wàn)引腳，P3. 4引腳與所述LM358芯片的第二運(yùn)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。優(yōu)選地，還包括與所述微控制器相連的顯示器、通信接口、按鍵和輸出控制接口。優(yōu)選地，還包括提供所述電壓轉(zhuǎn)換裝置、電流調(diào)節(jié)裝置、放大裝置、ADC和微控制器工作所需電源的電源電路。應(yīng)用上述技術(shù)方案，微控制器依據(jù)不同的比較結(jié)果生成不同的數(shù)字電壓，進(jìn)一步由電壓轉(zhuǎn)換裝置將該數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓，當(dāng)電流調(diào)節(jié)裝置在接收到電壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送的不同模擬電壓時(shí)，其產(chǎn)生不同的電流，并輸出至熱偶真空規(guī)管的電流端，因此熱偶真空規(guī)管的電流端可以輸入不同的電流，進(jìn)而熱偶真空規(guī)管輸出的電壓范圍增大，進(jìn)一步拓寬壓強(qiáng)測(cè)量范圍。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得出，采用上述方案的熱偶真空計(jì)，其輸出顯示的壓強(qiáng)范圍為0. Olpa至999pa，相對(duì)于現(xiàn)有的熱偶真空計(jì)，其壓強(qiáng)測(cè)量范圍的上下限明顯拓寬。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的局部電路圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)中微控制器的電路圖；圖4為熱偶真空規(guī)管的插排示意圖；圖5為放大裝置、ADC、電壓轉(zhuǎn)換裝置和電流調(diào)節(jié)裝置的整體封裝后的插排示意圖；圖6為微控制器的插排示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的再一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有的熱偶真空計(jì)中熱偶真空規(guī)管的電流端只能輸入一個(gè)固定電流，當(dāng)熱偶真空規(guī)管內(nèi)的熱電偶回路中的導(dǎo)體在固定電流作用下，其產(chǎn)生的電壓范圍有限，進(jìn)一步熱偶真空計(jì)的輸出壓強(qiáng)范圍有限。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種熱偶真空計(jì)，可以為熱偶真空規(guī)管的電流端提供不同的電流，進(jìn)而增大輸出的電壓，進(jìn)一步拓寬壓強(qiáng)測(cè)量范圍。下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)，包括熱偶真空規(guī)管10、放大裝置11、ADC12、微控制器13、電壓轉(zhuǎn)換裝置14和電流調(diào)節(jié)裝置15。其中微控制器13，與ADC12相連，用于接收ADC12轉(zhuǎn)換得出的數(shù)字電壓，將數(shù)字電壓與自身內(nèi)的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，并依據(jù)比較結(jié)果對(duì)自身輸出的數(shù)字電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體可以為當(dāng)數(shù)字電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，微控制器13增大自身輸出的數(shù)字電壓，反之，當(dāng)數(shù)字電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，微控制器13減小自身輸出的數(shù)字電壓。其中，預(yù)設(shè)電壓的設(shè)置可以通過(guò)微控制器13中的軟件進(jìn)行設(shè)置，也可以由操作人員自行設(shè)定。電壓轉(zhuǎn)換裝置14，與微控制器13的輸出端相連，用于將微控制器輸出的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓。電流調(diào)節(jié)裝置15，連接在電壓轉(zhuǎn)換裝置14和放大裝置11之間，用于接收電壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送的模擬電壓，產(chǎn)生電流并輸出至熱偶真空規(guī)管10的電流端，以及用于采集熱偶真空規(guī)管的電流端之間的電壓，并輸出至ADC12，有ADC12將其輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，并將數(shù)字電壓輸出至微控制器13。當(dāng)熱偶真空規(guī)管10的電流端輸入電流后，熱偶真空規(guī)管10的熱電偶回路中的導(dǎo)體在電流作用下產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，即電壓且該電壓從熱偶真空規(guī)管10的電壓端輸出，由放大裝置11采集。放大裝置11將采集到的模擬電壓放大輸出至ADC12。ADC12將接收到的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓發(fā)送給微控制器13。微控制器13接收到數(shù)字電壓后，依據(jù)電壓和壓強(qiáng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得接收到的數(shù)字電壓對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)并輸出顯示。微控制器13依據(jù)不同的比較結(jié)果生成不同的數(shù)字電壓，進(jìn)一步由電壓轉(zhuǎn)換裝置14將該數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓，當(dāng)電流調(diào)節(jié)裝置15在接收到電壓轉(zhuǎn)換裝置14發(fā)送的不同模擬電壓后，其產(chǎn)生不同的電流，并輸出至熱偶真空規(guī)管10的電流端，因此熱偶真空規(guī)管10的電流端可以輸入不同的電流，進(jìn)而熱偶真空規(guī)管10輸出的電壓范圍增大，進(jìn)一步拓寬輸出顯示的壓強(qiáng)范圍。上述圖1所示的熱偶真空計(jì)的局部電路圖如圖2所示。圖2所示的熱偶真空計(jì)中熱偶真空規(guī)管10的熱電偶可以選用的材料為鎳鉻一康銅，還可以選用銅一康銅，還可以選用貼——康銅或者鎢——銷，對(duì)此不加以限制。圖2所示的熱偶真空計(jì)以選用鎳鉻——康銅為例進(jìn)行說(shuō)明，在圖2中Nil和Cul為兩個(gè)電流端，Ν 2和Cu2為兩個(gè)電壓端。電壓轉(zhuǎn)換裝置14包括X9C102P芯片。X9C102P芯片作為一個(gè)數(shù)字電位器，可以將數(shù)
字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓。X9C102P芯片的;^引腳、&引腳和f//萬(wàn)引腳分別連接微控制器13，X9C102P芯片的Vw引腳與電流調(diào)節(jié)裝置連接，從圖2所示的電路圖中看出，X9C102P芯片的VH引腳通過(guò)兩個(gè)電阻連接+5V電源，VSS引腳接地，因此X9X102P芯片輸出的模擬電壓范圍為0 5V。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)X9C102P芯片的模擬電壓范圍為0 5V時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)可以將壓強(qiáng)測(cè)量范圍拓寬至0. Olpa至999pa。電流調(diào)節(jié)裝置15包括LM358芯片、NPN型三極管、第一電阻R6和第二電阻R7 ；其中LM358芯片的第一運(yùn)算放大器的正相輸入端B+與電壓轉(zhuǎn)換裝置14的Vw引腳相連，反相輸入端B-與第一電阻R6相連，輸出端Bo通過(guò)第二電阻R7與NPN型三極管的基極連接。NPN型三極管的集電極連接電源，發(fā)射極連接熱偶真空規(guī)管10的一個(gè)電流端Nil，熱偶真空規(guī)管10的另一個(gè)電流端Cul連接第一電阻R6和第一運(yùn)算放大器的反相輸入端B-的連接點(diǎn)。上述電流調(diào)節(jié)裝置15可以為熱偶真空規(guī)管10在不同電壓作用下提供不同且穩(wěn)定的電流。穩(wěn)定電流通過(guò)圖2所示的局部電路圖中的LM358芯片和NPN型三極管實(shí)現(xiàn)，具體為NPN型三極管采用電壓跟隨器的電路連接，LM358芯片引用了電流串聯(lián)負(fù)反饋，反饋系數(shù)為1，而且LM358芯片具有較大的開(kāi)環(huán)差模增益，因而電壓跟隨器具有良好的跟隨特性，這樣第一電阻R6的電壓具有了穩(wěn)定的電壓，根據(jù)I =U/R，在固定的電壓下流過(guò)第一電阻R6的電流16是穩(wěn)定的，而16 = (l+β )IC Ic，所以在固定的電壓下熱偶真空規(guī)管10的電流端輸入的電流穩(wěn)定，即流過(guò)熱偶真空規(guī)管10的熱電偶回路中的導(dǎo)體的電流穩(wěn)定。放大裝置11包括HA17741芯片，HA17741芯片的正相輸入端VI+和反相輸入端VI-分別連接熱偶真空規(guī)管10的電壓端Cu2和Ni2，輸出端Vo連接反相輸入端VI-。當(dāng)熱電偶中的導(dǎo)體內(nèi)流過(guò)電流時(shí)，在不同的壓強(qiáng)下，熱電偶產(chǎn)生不同的熱電動(dòng)勢(shì)，即電壓。在測(cè)量范圍內(nèi)熱電偶產(chǎn)生的電壓值為0 10mv，因?yàn)殡妷褐递^小，采用增益較高的的集成運(yùn)放HA17741芯片，將此電壓值放大180倍，產(chǎn)生了 O 1.8V的電壓，因此，ADC12可以更準(zhǔn)確的采集和處理電壓。為了提高采集電壓的穩(wěn)定性，采用了電壓串聯(lián)負(fù)反饋的外圍電路接法，如圖2所示，第一電容C2和第三電阻R4并聯(lián)連接在HA17741芯片的輸出端Vo和反相輸入端VI-之間，提高了放大電路的穩(wěn)定性。同時(shí)，在HA17741芯片的正相輸入端VI+和反相輸入端VI-之間連接第二電容Cl，HA17741芯片的VEE端和VCC端也分別連接電容C3和C4。其中第一電容C2、第二電容Cl、電容C3和C4容值為lOOnf，可以濾去高頻信號(hào)，提高了電路的抗干擾性。上述ADC12包括AD7705B芯片，AD7705B芯片的差分模擬輸入通道2的正輸入端A2+通過(guò)第四電阻R9連接HA17741芯片的輸出端Vo，差分模擬輸入通道1的正輸入端Al+連接LM358芯片的反相輸入端B-，DI引腳、DO引腳和DRDY引腳分別與微控制器13連接。ADC12可以將HA17741芯片的輸出端Vo輸出的放大后的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，并發(fā)送至微控制器。上述ADC12中的AD7705B是一個(gè)具有兩通道16位的模數(shù)采集芯片，具有16位的分辨率。當(dāng)熱偶真空規(guī)管10產(chǎn)生的電壓值很小時(shí)，如電壓的下限值，即使經(jīng)過(guò)放大裝置11中的HA17741芯片放大，電壓值也很小，AD7705B芯片能夠采集到數(shù)值很小的電壓值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而保證微控制器13可以輸出該電壓對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，拓寬了熱偶真空計(jì)的壓強(qiáng)測(cè)量范圍。ADC12的差分模擬輸入通道1的正輸入端Al+連接U058芯片的反相輸入端B_，由于熱偶真空規(guī)管10的電流端輸入的電流穩(wěn)定，所以LM358芯片的反相輸入端B-輸入穩(wěn)定的模擬電壓，該模擬電壓輸出給ADC12。ADC12將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓輸出至微控制器13中，由微控制器13將該數(shù)字電壓與自身內(nèi)設(shè)置的預(yù)設(shè)電壓比較，從而調(diào)節(jié)自身輸出至電壓轉(zhuǎn)換裝置14的數(shù)字電壓。上述微控制器13可以為單片機(jī)，也可以為PLC (Programmable Logic Controller,可編程序邏輯控制器)。當(dāng)微控制器13為單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)可以采用IC_STC89C52芯片，如圖3所示，其中IC_STC89C52芯片的Pl. 6引腳與X9C102P芯片的■引腳相連，Pl. 7引腳與X9C102P芯片的^引腳，VCC引腳連接X(jué)9C102P芯片的[//萬(wàn)引腳，Ρ3. 4引腳與U058芯片的第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，Ρ3. 5引腳、Ρ3. 6引腳和Ρ3. 7引腳分別與AD7705B芯片的DI引腳、DO引腳和DRDY引腳相連，Ρ3. 3引腳連接AD7705B芯片的SCLK引腳，ALE引腳連接AD7705B芯片的MCL-I引腳。IC_STC89C52芯片的P3. 4引腳之所以連接LM358芯片的第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，是因?yàn)長(zhǎng)M358芯片的第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與HA17741芯片的輸出端連接，而HA17741芯片可以采集熱偶真空規(guī)管的電壓端的模擬電壓，所以當(dāng)熱偶真空規(guī)管中的熱電偶連接良好時(shí)，LM358芯片的第二運(yùn)算放大器的輸出端輸出5V電壓至IC_STC89C52芯片，則IC_STC89C52芯片可以判斷出熱偶真空規(guī)管中的熱電偶連接良好。反之當(dāng)熱偶真空規(guī)管中的熱電偶連接中斷時(shí)，LM358芯片的第二運(yùn)算放大器的輸出端輸出OV電壓至IC_STC89C52芯片，則IC_STC89C52芯片可以判斷出熱偶真空規(guī)管中的熱電偶連接中斷，如被燒斷。上述圖2和圖3電路圖在實(shí)際使用時(shí)，可以被封裝為插排使用，如圖4至圖6所示，其中，圖4為熱偶真空規(guī)管的插排示意圖，圖5為放大裝置、ADC、電壓轉(zhuǎn)換裝置和電流調(diào)節(jié)裝置的整體封裝后的插排示意圖，圖6為微控制器的插排示意圖。圖5和圖6中各個(gè)引腳處標(biāo)注的編號(hào)分別與圖2和圖3在的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，且兩者的引腳連接是一一對(duì)應(yīng)的，例如，圖5中的引腳1與圖6中的引腳1相連。應(yīng)用上述技術(shù)方案，微控制器13依據(jù)不同的比較結(jié)果生成不同的數(shù)字電壓，進(jìn)一步由電壓轉(zhuǎn)換裝置14將該數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓，當(dāng)電流調(diào)節(jié)裝置15在接收到電壓轉(zhuǎn)換裝置14發(fā)送的不同模擬電壓后，其產(chǎn)生不同的電流，并輸出至熱偶真空規(guī)管10的電流端，因此熱偶真空規(guī)管10的電流端可以輸入不同的電流，進(jìn)而熱偶真空規(guī)管10輸出的電壓范圍增大，進(jìn)一步拓寬壓強(qiáng)測(cè)量范圍。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得出，采用上述方案的熱偶真空計(jì)，其輸出顯示的壓強(qiáng)范圍為0. Olpa至999pa，相對(duì)于現(xiàn)有的熱偶真空計(jì)，其壓強(qiáng)測(cè)量范圍的的上下限明顯拓寬。對(duì)于上述熱偶真空計(jì)，還可以包括與微控制器13連接的顯示器16、通信接口 17、按鍵18和輸出控制接口 19，如圖7所示，圖7是以圖1為基礎(chǔ)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。其中，顯示器16用于顯示熱偶真空計(jì)測(cè)得的壓強(qiáng)，通信接口 17可以將熱偶真空計(jì)測(cè)得的壓強(qiáng)發(fā)送至其他設(shè)備使用、按鍵18用于控制顯示器16的顯示，以及用于控制輸出控制接口 19的模式選取，輸出控制接口 19用于發(fā)送控制指令至與其相連的其他設(shè)備。上述顯示器16、通信接口 17、按鍵18和輸出控制接口 19的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中與現(xiàn)有熱偶真空計(jì)所包含的顯示器、通信接口、按鍵和輸出控制接口相同，對(duì)此不再加以闡述。圖6中的PZ5-8和PZ5-10與輸出控制接口的電路圖中的元器件相連，連接關(guān)系與現(xiàn)有熱偶真空計(jì)中相同，對(duì)此不再加以說(shuō)明。此外，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)，需要一定的直流電源驅(qū)動(dòng)以保證其各個(gè)功能單元的正常工作，例如電壓轉(zhuǎn)換裝置14、電流調(diào)節(jié)裝置15、放大裝置11、ADC12和微控制器13。在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用電池供電的方式，也可以直接利用交流電源端實(shí)現(xiàn)持續(xù)供電，參見(jiàn)圖8所示。圖8是以圖1為基礎(chǔ)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的熱偶真空計(jì)的再一種結(jié)構(gòu)示意圖。在交流電源端，可以設(shè)置一個(gè)電源電路20。電源電路20提供電壓轉(zhuǎn)換裝置14、電流調(diào)節(jié)裝置15、放大裝置11、ADC12和微控制器13工作所需電源。圖8所示的熱偶真空計(jì)中電壓轉(zhuǎn)換裝置14、電流調(diào)節(jié)裝置15、放大裝置11和ADC12的電路圖可以參見(jiàn)圖2，圖2中的電源，如X9C102P芯片中的VCC端連接的+5V是由電源電路20提供的，其他芯片中的電源也是由電源電路20提供，對(duì)此不再加以說(shuō)明。當(dāng)然，圖7中的顯示器16、通信接口 17、按鍵18和輸出控制接口 19也可以設(shè)置在圖8中，上述顯示器16、通信接口 17、按鍵18和輸出控制接口 19與其他裝置的連接關(guān)系請(qǐng)參閱圖7。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，對(duì)于熱偶真空計(jì)的直流供電，也可以采用電池供電和交流電源供電結(jié)合的方式，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此并不進(jìn)行限定。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求1.一種熱偶真空計(jì)，包括熱偶真空規(guī)管、放大裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，其特征在于，還包括與所述ADC相連，用于接收所述ADC轉(zhuǎn)換得出的數(shù)字電壓，將所述數(shù)字電壓與自身內(nèi)的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，并依據(jù)比較結(jié)果對(duì)自身輸出的數(shù)字電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)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(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓的電壓轉(zhuǎn)換裝置；連接在所述電壓轉(zhuǎn)換裝置和所述放大裝置之間，用于接收所述電壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送的模擬電壓，產(chǎn)生電流并輸出至所述熱偶真空規(guī)管的電流端，以及用于采集所述熱偶真空規(guī)管的電流端之間的電壓，并輸出至所述ADC的電流調(diào)節(jié)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置包括X9C102P芯片，所述X9C102P芯片的■引腳、&引腳和[//萬(wàn)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(diào)節(jié)裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)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(yùn)算放大器的正相輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換裝置的Vw引腳相連， 所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一電阻相連，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)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(fā)射極連接所述熱偶真空規(guī)管的一個(gè)電流端， 所述熱偶真空規(guī)管的另一個(gè)電流端連接所述第一電阻和所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端的連接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，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(guī)管的電壓端，所述 HA17741芯片的輸出端連接所述反相輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，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(guò)并聯(lián)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，所述第一電容和第二電容的容值為 IOOnf0
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，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(guò)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(yùn)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，所述微控制器包括IC_STC89C52芯片，所述IC_STC89C52芯片的Pl. 6引腳與所述X9C102P芯片的■引腳相連，Pl. 7引腳與所述X9C102P芯片的&引腳，VCC引腳連接所述X9C102P芯片的[//萬(wàn)引腳，P3. 4引腳與所述LM358芯片的第二運(yùn)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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，還包括與所述微控制器相連的顯示器、通信接口、按鍵和輸出控制接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的熱偶真空計(jì)，其特征在于，還包括提供所述電壓轉(zhuǎn)換裝置、電流調(diào)節(jié)裝置、放大裝置、ADC和微控制器工作所需電源的電源電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種熱偶真空計(jì)，包括熱偶真空規(guī)管、放大裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，還包括微控制器，電壓轉(zhuǎn)換裝置和電流調(diào)節(jié)裝置。應(yīng)用上述技術(shù)方案，微控制器依據(jù)不同的比較結(jié)果生成不同的數(shù)字電壓，進(jìn)一步由電壓轉(zhuǎn)換裝置將該數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓，當(dāng)電流調(diào)節(jié)裝置在接收到電壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送的不同模擬電壓時(shí)，其產(chǎn)生不同的電流，并輸出至熱偶真空規(guī)管的電流端，因此熱偶真空規(guī)管的電流端可以輸入不同的電流，進(jìn)而熱偶真空規(guī)管輸出的電壓范圍增大，進(jìn)一步拓寬壓強(qiáng)測(cè)量范圍。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得出，采用上述方案的熱偶真空計(jì)，其輸出顯示的壓強(qiáng)范圍為0.01pa至999pa，相對(duì)于現(xiàn)有的熱偶真空計(jì)，其壓強(qiáng)測(cè)量范圍的上下限明顯拓寬。
文檔編號(hào)G01L21/14GK202329927SQ201120485508
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者李濘, 胡鵬飛 申請(qǐng)人:成都國(guó)光電氣股份有限公司