CN101769840A - 分体式温控石英晶体微量天平装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分体式温控石英晶体微量天平装置，包括温控石英晶体微量天平传感探头系统(1)和与其电连接的温控石英晶体微量天平传感电路系统(2)；所述温控石英晶体微量天平传感探头包括传感晶片(11)、参考晶片(12)、铂电阻(13)、加热器(14)和中间插头(15)；温控石英晶体微量天平传感电路包括输入插头(21)、传感晶片振荡电路(22)、参考晶片振荡电路(23)、差频电路(24)、连接电路板(25)、输出插头(26)；本发明的温控石英晶体微量天平能够工作在-190℃～100℃且由传感探头和传感电路两个模块组成，每个模块具有便携性和易用性。
Description
技术领域
本发明属于分子污染测试技术领域，具体来说涉及一种分体式温控石英晶体微量天平装置。
背景技术
在航天器生产过程中，石英晶体微量天平污染测试是测定航天器研制环境污染状况的主要手段。石英晶体微量天平已经应用到航天器研制的各个阶段，在航天器部件研制试验阶段、航天器总装测试阶段、航天器热试验和力学试验阶段都应用了石英晶体微量天平测量环境的污染状况，据此提出了有效的污染控制措施，保证了航天器的研制符合污染控制的要求。
但是目前所研制的石英晶体微量天平采用传感探头和传感电路集成方式，探头工作温度只能在-70℃～+70℃。不能工作在-190℃的低温环境，无法进行污染低温沉积测试试验。
国外，美国QCM公司很早就开展了能工作在-190℃环境下的石英晶体微量天平，它的主要特点是探头仅包含传感晶片和参考晶片，附加的系统实现振荡差频温度控制及数据采集。国内目前在这方面还没有相关的厂家进行这方面的研究和研制。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够适应更低温度的石英晶体微量天平。
本发明采用如下技术方案，一种分体式温控石英晶体微量天平装置，包括温控石英晶体微量天平传感探头系统和与其电连接的温控石英晶体微量天平传感电路系统；所述温控石英晶体微量天平传感探头包括传感晶片、参考晶片、铂电阻、加热器和中间插头；温控石英晶体微量天平传感电路包括输入插头、传感晶片振荡电路、参考晶片振荡电路、差频电路、连接电路板、输出插头；其中，传感晶片和参考晶片的两端引线电连接到中间插头上，中间插头与输入插头电连接，分别与温控石英晶体微量天平传感电路中的传感晶片振荡电路和参考晶片振荡电路构成振荡回路，分别输出高频频率信号；铂电阻每端引线电连接到中间插头上，加热器的两端引线连接到中间插头上，分别通过输入插头电连接到温控石英晶体微量天平传感电路中的连接电路板上，连接电路板电连接到输出插头；传感晶片振荡电路和参考晶片振荡电路产生的高频频率信号(振荡信号)通过与两振荡电路电连接的差频电路产生差频信号，通过连接电路板和输出插头输出到频率测量系统上。
温控石英晶体微量天平传感探头利用传感晶片感受分子污染物量，在温控石英晶体微量天平传感电路激励下输出与污染量成正比的频率信号。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明的温控石英晶体微量天平能够工作在-190℃～100℃。
(2)本发明的温控石英晶体微量天平由传感探头和传感电路两个模块组成。每个模块具有便携性和易用性。
附图说明
图1为本发明的探头系统和电路系统的电连接框图；
图2为本发明的温控石英晶体微量天平传感探头系统框图；
图3为发明的温控石英晶体微量天平传感电路系统框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的分体式温控石英晶体微量天平装置包括相互电连接的温控石英晶体微量天平传感探头系统1和温控石英晶体微量天平传感电路系统2。
如图2所示，温控石英晶体微量天平传感探头系统2包括传感晶片11、参考晶片12、铂电阻13、加热器14、中间插头15。传感晶片11和参考晶片12的两端引线连接到输出插头15上，铂电阻13每端引出两条连接线到中间插头15上，加热器14两端引线电连接到中间插头15上。
如图3所示，温控石英晶体微量天平传感电路系统包括输入插头21、传感晶片振荡电路22、参考晶片振荡电路23、差频电路24、连接电路板25、输出插头26。
其中，传感晶片11和参考晶片12的两端引线电连接到中间插头15上，中间插头15与输入插头21电连接，分别与温控石英晶体微量天平传感电路2中的传感晶片振荡电路22和参考晶片振荡电路23构成振荡回路，分别输出高频频率信号；铂电阻13每端引线电连接到中间插头15上，加热器14的两端引线连接到中间插头15上，分别通过输入插头21电连接到温控石英晶体微量天平传感电路2中的连接电路板25上，连接电路板25电连接到输出插头26上；传感晶片振荡电路22和参考晶片振荡电路23产生的高频频率信号(振荡信号)通过与两振荡电路电连接的差频电路24产生差频信号，通过连接电路板25和输出插头26输出到频率测量系统上。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种分体式温控石英晶体微量天平装置，包括温控石英晶体微量天平传感探头系统(1)和与其电连接的温控石英晶体微量天平传感电路系统(2)；所述温控石英晶体微量天平传感探头包括传感晶片(11)、参考晶片(12)、铂电阻(13)、加热器(14)和中间插头(15)；温控石英晶体微量天平传感电路包括输入插头(21)、传感晶片振荡电路(22)、参考晶片振荡电路(23)、差频电路(24)、连接电路板(25)、输出插头(26)；其特征在于，传感晶片(11)和参考晶片(12)的两端引线电连接到中间插头(15)上，中间插头(15)与输入插头(21)电连接，分别与温控石英晶体微量天平传感电路(2)中的传感晶片振荡电路(22)和参考晶片振荡电路(23)构成振荡回路，分别输出高频频率信号；铂电阻(13)每端引线电连接到中间插头上，加热器(14)的两端引线连接到中间插头(15)上，分别通过输入插头(21)电连接到温控石英晶体微量天平传感电路(2)中的连接电路板(25)上，连接电路板(25)电连接到输出插头(26)；传感晶片振荡电路(22)和参考晶片振荡电路(23)产生的高频频率信号(通过与两振荡电路电连接的差频电路(24)产生差频信号，通过连接电路板(25)和输出插头(26)输出到频率测量系统上。
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