專利名稱：電子壓力控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力控制技術(shù)，具體涉及一種電子壓力控制器。
背景技術(shù)：
目前，在氣相色譜儀中，載氣流速的變化對儀器靈敏度的影響尤其突出，所以保證 載氣流速的穩(wěn)定性是色譜定性、定量分析可靠性的極為重要的條件?，F(xiàn)有的載氣氣路一般 采用穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥串聯(lián)組合來完成流速的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定，現(xiàn)有的穩(wěn)壓閥，其缺點在于，在使 用過程中必須保證有足夠的壓力以保證氣流速的穩(wěn)定性，且控制精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電子壓力控制器，采用電子控制，提高精度和分辨率，可通過模擬 和數(shù)字兩種方式控制，適用性廣。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電子壓力控制器，該控制器包含控制比較電路、 分別與控制比較電路的不同輸入端連接的信號處理電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊，以及與控制 比較電路輸出端連接的比例電磁閥；該信號處理電路將輸入的壓力檢測量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的 模擬檢測量；該數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊將輸入的數(shù)字參考量轉(zhuǎn)換為模擬參考量；該控制比較電 路將信號處理電路輸出的模擬檢測量和輸入到控制比較電路的參考模擬量進行比較，或者 將信號處理電路輸出的模擬檢測量和數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊輸出的模擬參考量進行比較，并將 比較結(jié)果較大的量值，輸出到比例電磁閥，從而控制比例電磁閥的孔徑和流量，從而控制壓 力。上述的信號處理電路的輸入端連接壓力傳感器；該壓力傳感器檢測空氣壓力。上述的數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊的輸入端連接外部數(shù)字輸入設(shè)備；該外部數(shù)字輸入設(shè)備 輸入數(shù)字參考量。本發(fā)明電子壓力控制器與現(xiàn)有的壓力控制器相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明采用電子 控制，提高了控制精度和準確度，減少分析時間；本發(fā)明采用了比例電磁閥，提供了內(nèi)部閉環(huán)控制和外部壓力傳感器，提高精度和 分辨率；本發(fā)明設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊，可以進行模擬量控制和數(shù)字量控制，提高儀器適 用范圍。


圖1為本發(fā)明電子壓力控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明電子壓力控制器的控制比較電路的電路原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明電子壓力控制器的具體實施方式
，請參見圖1所示，本發(fā)明電子壓力控制 器包含控制比較電路1、分別與控制比較電路1的不同輸入端連接的信號處理電路2和數(shù)模 轉(zhuǎn)換控制模塊3，以及與控制比較電路1輸出端連接的比例電磁閥4。該信號處理電路2的 輸入端連接壓力傳感器5，數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊3的輸入端連接外部數(shù)字輸入設(shè)備6，控制比 較電路1還連接參考模擬量；電源模塊給儀器中所有的功能模塊提供穩(wěn)定能源。本發(fā)明中控制比較電路1包含比較器U10，以及其外圍電路；UlO芯片的型號為 0P^5，其管腳中OUT A為運算放大器A的輸出端；-INA為運算放大器A的負端輸入；+INA 為運算放大器A的正端輸入；V-為芯片的負電源輸入端；+INB為運算放大器B的正端輸 入；-INB為運算放大器B的負端輸入；OUT B為運算放大器B的輸出端；V+為芯片的正電源 輸入端。作為比較器使用時，0P285的管腳-INB、+INB和OUTB為一個比較器B的端口，-INB 和+INB為比較器B輸入，OUTB為比較器B輸出；管腳-ΙΝΑ、+INA和OUTA為另一個比較器 A的端口，-INA和+INA為比較器A輸入，OUTA為比較器A輸出；-V連接負電源，+V連接 正電源。如圖2所示，比較器的管腳V+連接VCLT，且并聯(lián)電容Ε4和C13，兩電容另 一端接地；管腳OUTB通過一電阻R16連接管腳-ΙΝΒ，管腳OUTB還通過電阻R13連接管腳 +INA ；-INB串聯(lián)電阻R17并連接VCUT，+INB連接R14或R15并分別連接VCON或DAC，管腳 V-并聯(lián)-VCC和電容C17，C17另一端接地；管腳-INA并聯(lián)連接電阻R12和R8，R12另一端 接地，R8另一端連接三極管Ql的發(fā)射極，管腳OUTA串聯(lián)電阻R7并連接到三極管Ql的基 極，三極管Ql的集電極連接VCLT，同時并聯(lián)電容C14和Ε5，兩電容的另一端接地；三極管Ql 的發(fā)射極還連接電阻R9，電阻R9的另一端并聯(lián)連接ADC6和電阻R10，RlO接地；三極管Ql 的發(fā)射極還連接比例電磁閥4。信號處理電路2接收壓力傳感器5的信號，并通過其輸出至控制比較電路1中比 較器芯片的管腳-ΙΝΒ。數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊3包含單片機及其外圍電路，該單片機包含有數(shù) 模轉(zhuǎn)換電路，單片機接收外部數(shù)字輸入設(shè)備6的數(shù)字信號，經(jīng)由其數(shù)模轉(zhuǎn)換后通過電阻R15 輸入到比較器的+INB ；參考模擬量通過電阻R14輸入到比較器的+ΙΝΒ。在實際應(yīng)用中，輸入方式一般是固定的，目前，氣相色譜儀中數(shù)字量輸入更直觀， 使用較多。若采用數(shù)字量輸入，本發(fā)明中，比較器的管腳+INB上就不焊接電阻R14， 只焊接電阻R15，連接數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊3和控制比較電路1，使模擬輸入斷路，連接數(shù)字輸 入。其控制流程如下單片機從外部數(shù)字輸入設(shè)備6接收數(shù)字輸入信號，并傳輸?shù)絾纹瑱C中的數(shù)模轉(zhuǎn)換 電路；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將所接收到的數(shù)字輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并傳輸?shù)娇刂票容^電路 1中比較器0Ρ285的一個輸入端；壓力傳感器5測量氣壓，并傳輸?shù)接尚盘柼幚黼娐?，經(jīng)信 號處理電路2處理后，輸出和氣壓值對應(yīng)的電壓值到比較器0Ρ285的另一個輸入端；比較器 0Ρ285判斷信號處理電路2輸出電壓值是否大于數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊3輸出模擬量；若是，控 制比較電路1輸出信號處理電路2輸出的測量電壓值至比例電磁閥4，若否，控制比較電路 1輸出經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊3成模擬量的數(shù)字輸入到比例電磁閥4 ；最后，比例電磁閥4 根據(jù)所接受到的電壓值，調(diào)節(jié)閥的孔徑，改變流量，控制氣流壓力。若采用模擬輸入，本發(fā)明中，在比較器的管腳+INB上就不焊接電阻R15，只 焊接電阻R14，使得數(shù)字輸入斷路，連接模擬輸入。
其控制流程如下 控制比較電路1接收控壓模擬參考信號，并傳輸?shù)奖容^器UlO的一個輸入端；壓力 傳感器5測量氣壓，并傳輸?shù)接尚盘柼幚黼娐?，經(jīng)信號處理電路2處理后，輸出和氣壓值對 應(yīng)的電壓值到比較器UlO的另一個輸入端；比較器UlO判斷信號處理電路2輸出電壓值是 否大于參考模擬量；若是，控制比較電路1輸出信號處理電路2輸出的測量電壓值至比例電 磁閥4，若否，控制比較電路1輸出參考模擬量到比例電磁閥4 ；最后，比例電磁閥4根據(jù)所 接受到的電壓值，調(diào)節(jié)閥的孔徑，改變流量，控制氣流壓力。 盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的 描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種電子壓力控制器，其特征在于，該控制器包含控制比較電路(1)、分別與控制比 較電路⑴輸入端連接的信號處理電路⑵和數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊⑶，以及與控制比較電路 (1)輸出端連接的比例電磁閥(4)；所述的信號處理電路( 將輸入的壓力檢測量轉(zhuǎn)換為對 應(yīng)的模擬檢測量；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊C3)將輸入的數(shù)字參考量轉(zhuǎn)換為模擬參考量； 所述的控制比較電路⑴將信號處理電路⑵輸出的模擬檢測量和輸入到控制比較電路 (1)的參考模擬量進行比較，或者將信號處理電路( 輸出的模擬檢測量和數(shù)模轉(zhuǎn)換控制 模塊⑶輸出的模擬參考量進行比較，并將比較結(jié)果較大的量值，輸出到比例電磁閥G)， 從而控制比例電磁閥(4)的孔徑和流量，從而控制壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的電子壓力控制器，其特征在于，所述的信號處理電路(2)的輸入 端連接壓力傳感器(5)；所述的壓力傳感器( 檢測空氣壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的電子壓力控制器，其特征在于，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊(3)的 輸入端連接外部數(shù)字輸入設(shè)備(6)；所述的外部數(shù)字輸入設(shè)備(6)輸入數(shù)字參考量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子壓力控制器，該控制器包含控制比較電路、分別與控制比較電路輸入端連接的信號處理電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊，以及與控制比較電路輸出端連接的比例電磁閥。本發(fā)明采用電子控制，提高了控制精度和準確度，減少分析時間；本發(fā)明采用了比例電磁閥，提供了內(nèi)部閉環(huán)控制和外部壓力傳感器，提高精度和分辨率；本發(fā)明設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換控制模塊，可以進行模擬量控制和數(shù)字量控制，提高儀器適用范圍。
文檔編號G05D16/20GK102103381SQ200910201238
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者吳冠瑋, 畢東杰 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設(shè)備有限公司