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申请/专利权人：成都国光电气股份有限公司

摘要：本发明公开了一种宽量程热偶真空计，属于真空测量技术领域，包括真空规管，加热电流供给单元、模数转换单元和主控单元，加热电流供给单元用于动态处理真空规管输出的不同电动势的电信号，进而向真空规管提供能够保证灯丝恒温的第一加热电流。本发明基于定温原理实现对不同环境的真空度测量，由于真空规管灯丝加载的是动态的加热电流，加热电流随电动势变化而变化，因此大大拓宽了本发明真空计的测量范围；同时，由于第一加热电流能够保证灯丝在不同测量环境处理恒温，通过变化的第一加热电流获取当前测量环境的真空度信息，进而能够消除测量环境温度对测量准确度的影响，保证了测量的准确性。

主权项：1.一种宽量程热偶真空计，其特征在于：其包括：真空规管，能够在不同真空度的测量环境下，根据恒定加热电流产生不同电动势的电信号；加热电流供给单元，包括顺次连接的信号处理模块和加热电流提供模块；所述信号处理模块与真空规管输出端连接，用于将真空规管输出的电信号与基准电压信号进行减法运算处理，得到能够保证灯丝恒温的第一电信号；所述加热电流提供模块输出端与真空规管连接，用于根据第一电信号向真空规管提供能够保证灯丝恒温的第一加热电流；所述加热电流提供模块包括顺次连接的电压跟随电路与第一开关器件，第一开关器件为NPN三极管；电压跟随电路基于运算放大器U2实现，运算放大器U1输出端与运算放大器U2的同向输入端连接，运算放大器U2的反向输入端经一电阻R2-3接地，运算放大器U2的输出端经一电阻连接至三极管基极，三极管集电极接高电平，三极管发射极连接至真空规管的输入引脚，三极管集电极与发射极之间经一电阻连接；模数转换单元，与信号处理模块输出端连接，用于将信号处理模块输出的模拟态的第一电信号转换为数字信号；主控单元，经模数转换单元与信号处理模块连接，用于对数字信号进行处理进而计算出当前测量环境的真空度信息；所述真空计还包括驱动控制单元，包括顺次连接的第二光电转换器和第二开关器件，光电转换器与主控单元输出端连接，第二开关器件与外部系统的中间驱动开关连接；第二光电转换器为第二光电耦合器，第二开关器件为三极管，光电耦合器输入端与单片机连接，光电耦合器输出端与三极管基极、集电极连接；所述模拟量输出选择单元，包括顺次连接的数模转换模块和模拟量输出模块；所述数模转换模块与主控单元输出端连接，用于将主控单元输出的能够表征当前测量环境的真空度信息的数字信号转换为模拟信号并传输至模拟量输出模块；所述模拟量输出模块用于将数模转换模块输出的模拟信号进行选择处理，输出用户所需的能够表征当前测量环境真空度的电压信号或电流信号；所述模拟量输出模块包括运算放大电路、电流放大电路、电压跟随电路和信号选择电路，运算放大电路、电流放大电路顺次连接，电流放大电路输出端经一阻性元件分别连接至电压跟随电路一输入端和信号选择电路，电压跟随电路另一输入端、电压跟随电路输出端均连接至运算放大电路输入端，信号选择电路输出端连接至主控单元；数模转换模块具体为数模转换芯片以及外围电路组成，数模转换芯片一端与单片机的IO端连接，另一端连接至模拟量输出模块中的运算放大电路；运算放大电路为基于运算放大器U4形成的放大电路，电流放大电路具体为基于三极管Q3形成的电流放大电路，电压跟随电路为基于运算放大器U5形成的电压跟随器，选择电路采用单刀单掷继电器K2；运算放大器U4的同向输入端与数模转换芯片输出端连接，运算放大器U4的反向输入端经电阻R2接地，运算放大器U4的输出端连接至三极管Q3的基极，同时运算放大器U4的反向输入端经电阻R4连接至三极管Q3的发射极，三极管Q3的集电极接高电平，且三极管Q3的发射极经阻性元件Re连接至继电器K2的触点一端及运算放大器U5的同向输入端，运算放大器U5的反向输入端及其输出端经电阻R3连接至运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U4、U5形成一个双运放恒流源电路，继电器K2的触点另一端连接有负载电阻RL，同时继电器K2的线圈端连接至单片机，且电阻R1-R4阻性相等，流过负载电阻RL的电流IL'与流过电阻Re的电流相等，有： 在保证电阻Re阻值固定的情况下，输出的电流IL'与模拟量输出模块的输入电压UI成线性正比关系；数模转换芯片连接有基准电压信号选择电路，基准电压信号选择电路控制端与单片机连接；基准电压信号选择电路为继电器K1，继电器K1触点一端连接有第一基准电压信号V1，继电器K1触点另一端连接有第二基准电压信号V2，通过继电器K1选择不同的基准电压信号更改数模转换芯片的基准电压，得到不同的输出电压。

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