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一種用于石英諧振式露點傳感器的自動測試與控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12713759閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于石英諧振式露點傳感器的自動測試與控制系統(tǒng),其特征在于:它是一種由傳感器探測模塊、敏感電路模塊、處理器模塊、溫度測量模塊以及溫度控制模塊構(gòu)成的自動測試與控制系統(tǒng);它們之間的關(guān)系是:傳感器探測模塊中的石英晶片與敏感電路模塊相連實現(xiàn)對被測物理量的感知,并轉(zhuǎn)換為被處理器模塊采集的電信號;溫度測量模塊首先跟傳感器探測模塊里的鉑熱電阻相連,然后溫度測量模塊的信號輸出端與處理器模塊的溫度測量模塊輸入端相連;敏感電路模塊的信號輸出端與處理器模塊的信號采集端口相連;處理器模塊的電壓信號輸出端與溫度控制模塊的電壓信號輸入端相連以實現(xiàn)比例為1:1的電壓與電流轉(zhuǎn)換;溫度控制模塊的電流輸出端與傳感器探測模塊中的半導(dǎo)體制冷器相連對其進行溫度控制;

所述的傳感器探測模塊,是由半導(dǎo)體制冷器、石英晶片、鉑熱電阻組成;它的作用是主動制造和識別露點,為后端的敏感電路模塊提供物理量反饋;

所述的敏感電路模塊,其作用是給傳感器探測模塊結(jié)構(gòu)中的石英晶片提供驅(qū)動,并且根據(jù)石英晶片電極表面的結(jié)露情況給后端的溫度測量模塊以及溫度控制模塊提供反饋量;該敏感電路模塊輸出的信號特征是當石英晶片電極表面處于干燥狀態(tài),電路會輸出一個高電平信號,當石英晶片電極表面有結(jié)露產(chǎn)生,電路就會輸出一個低電平信號;

所述的處理器模塊,是由STM32F103RET6單片機芯片組成;該模塊具有采集和控制的功能,在整個測控系統(tǒng)中充當控制器的功能;該芯片中,管腳14和管腳16與敏感電路模塊相連接;管腳55、56和57和溫度測量模塊的輸出相連;管腳20與溫度控制模塊的輸入相連;管腳1、32、48、64、19和13與電源正極相連;管腳31、47、63、18、12和60與電路接地端相連,其中管腳60與電路接地端之間接入電阻R5;

所述的溫度測量模塊,由ADS1248IPWR芯片和鉑熱電阻以及外圍電路組成;該鉑熱電阻與該芯片的管腳5'、11'和12'相連;管腳5'和管腳6'之間串聯(lián)一個電阻R3然后和電路接地端相連;管腳24'、3'、9'、10'、21'和2'都與電路接地端相連,其中管腳24'與接地端串聯(lián)一個電阻R4,管腳9'與接地端之間串聯(lián)一個電容C1;管腳1'、4'、22'和23'與電源正極相連,其中管腳4'與電源正極之間串聯(lián)一個電阻R2,管腳23'與電源正極之間串聯(lián)一個電阻R1;管腳26'、27'和28'分別與處理器模塊中的芯片的輸入端相連;

所述的溫度控制模塊,由一個功率放大芯片PA02與半導(dǎo)體制冷器以及外圍電路組成;該芯片PA02的管腳1"和管腳2"與直流穩(wěn)壓電源相連,其中管腳1"與直流穩(wěn)壓電源之間串聯(lián)一個電阻R7;管腳7"和管腳8"與直流穩(wěn)壓電源相連,其中管腳8"與直流穩(wěn)壓電源之間串聯(lián)一個電阻R6;管腳6"與處理器模塊中的芯片的電壓輸出端相連;管腳3"和管腳4"相連之后作為半導(dǎo)體制冷器的電源正極與半導(dǎo)體制冷器相連;管腳5"與電路接地端相連并且中間串聯(lián)一個電阻R9;管腳5"作為半導(dǎo)體制冷器電源的負極與半導(dǎo)體制冷器相連。

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