CN102103381B - 电子压力控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子压力控制器，该控制器包含控制比较电路、分别与控制比较电路输入端连接的信号处理电路和数模转换控制模块，以及与控制比较电路输出端连接的比例电磁阀。本发明采用电子控制，提高了控制精度和准确度，减少分析时间；本发明采用了比例电磁阀，提供了内部闭环控制和外部压力传感器，提高精度和分辨率；本发明设有数模转换控制模块，可以进行模拟量控制和数字量控制，提高仪器适用范围。

Description

电子压力控制器

技术领域

本发明涉及一种压力控制技术，具体涉及一种电子压力控制器。

背景技术

目前，在气相色谱仪中，载气流速的变化对仪器灵敏度的影响尤其突出，所以保证载气流速的稳定性是色谱定性、定量分析可靠性的极为重要的条件。现有的载气气路一般采用稳压阀、稳流阀串联组合来完成流速的调节和稳定，现有的稳压阀，其缺点在于，在使用过程中必须保证有足够的压力以保证气流速的稳定性，且控制精度不高。

发明内容

本发明提供一种电子压力控制器，采用电子控制，提高精度和分辨率，可通过模拟和数字两种方式控制，适用性广。

为实现上述目的，本发明提供一种电子压力控制器，该控制器包含控制比较电路、分别与控制比较电路的不同输入端连接的信号处理电路和数模转换控制模块，以及与控制比较电路输出端连接的比例电磁阀；该信号处理电路将输入的压力检测量转换为对应的模拟检测量；该数模转换控制模块将输入的数字参考量转换为模拟参考量；该控制比较电路将信号处理电路输出的模拟检测量和输入到控制比较电路的参考模拟量进行比较，或者将信号处理电路输出的模拟检测量和数模转换控制模块输出的模拟参考量进行比较，并将比较结果较大的量值，输出到比例电磁阀，从而控制比例电磁阀的孔径和流量，从而控制压力。

上述的信号处理电路的输入端连接压力传感器；该压力传感器检测空气压力。

上述的数模转换控制模块的输入端连接外部数字输入设备；该外部数字输入设备输入数字参考量。

本发明电子压力控制器与现有的压力控制器相比，其优点在于，本发明采用电子控制，提高了控制精度和准确度，减少分析时间；

本发明采用了比例电磁阀，提供了内部闭环控制和外部压力传感器，提高精度和分辨率；

本发明设有数模转换控制模块，可以进行模拟量控制和数字量控制，提高仪器适用范围。

附图说明

图1为本发明电子压力控制器的结构框图；

图2为本发明电子压力控制器的控制比较电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

本发明电子压力控制器的具体实施方式，请参见图1所示，本发明电子压力控制器包含控制比较电路1、分别与控制比较电路1的不同输入端连接的信号处理电路2和数模转换控制模块3，以及与控制比较电路1输出端连接的比例电磁阀4。该信号处理电路2的输入端连接压力传感器5，数模转换控制模块3的输入端连接外部数字输入设备6，控制比较电路1还连接参考模拟量；电源模块给仪器中所有的功能模块提供稳定能源。

本发明中控制比较电路1包含比较器U10，以及其外围电路；U10芯片的型号为OP285，其管脚中OUT A为运算放大器A的输出端；-1NA为运算放大器A的负端输入；+1NA为运算放大器A的正端输入；V-为芯片的负电源输入端；+1NB为运算放大器B的正端输入；-1NB为运算放大器B的负端输入；OUT B为运算放大器B的输出端；V+为芯片的正电源输入端。作为比较器使用时，OP285的管脚-INB、+INB和OUTB为一个比较器B的端口，-INB和+INB为比较器B输入，OUTB为比较器B输出；管脚-INA、+INA和OUTA为另一个比较器A的端口，-INA和+INA为比较器A输入，OUTA为比较器A输出；-V连接负电源，+V连接正电源。如图2所示，比较器OP285的管脚V+连接VCLT，且并联电容E4和C13，两电容另一端接地；管脚OUTB通过一电阻R16连接管脚-INB，管脚OUTB还通过电阻R13连接管脚+INA；-INB串联电阻R17并连接VCUT，+INB连接R14或R15并分别连接VCON或DAC，管脚V-并联-VCC和电容C17，C17另一端接地；管脚-INA并联连接电阻R12和R8，R12另一端接地，R8另一端连接三极管Q1的发射极，管脚OUTA串联电阻R7并连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接VCLT，同时并联电容C14和E5，两电容的另一端接地；三极管Q1的发射极还连接电阻R9，电阻R9的另一端并联连接ADC6和电阻R10，R10接地；三极管Q1的发射极还连接比例电磁阀4。

信号处理电路2接收压力传感器5的信号，并通过其输出至控制比较电路1中比较器芯片的管脚-INB。数模转换控制模块3包含单片机及其外围电路，该单片机包含有数模转换电路，单片机接收外部数字输入设备6的数字信号，经由其数模转换后通过电阻R15输入到比较器OP285的+INB；参考模拟量通过电阻R14输入到比较器OP285的+INB。

在实际应用中，输入方式一般是固定的，目前，气相色谱仪中数字量输入更直观，使用较多。若采用数字量输入，本发明中，比较器OP285的管脚+INB上就不焊接电阻R14，只焊接电阻R15，连接数模转换控制模块3和控制比较电路1，使模拟输入断路，连接数字输入。

其控制流程如下：

单片机从外部数字输入设备6接收数字输入信号，并传输到单片机中的数模转换电路；数模转换电路将所接收到的数字输入信号转换为模拟信号，并传输到控制比较电路1中比较器OP285的一个输入端；压力传感器5测量气压，并传输到由信号处理电路2，经信号处理电路2处理后，输出和气压值对应的电压值到比较器OP285的另一个输入端；比较器OP285判断信号处理电路2输出电压值是否大于数模转换控制模块3输出模拟量；若是，控制比较电路1输出信号处理电路2输出的测量电压值至比例电磁阀4，若否，控制比较电路1输出经由数模转换控制模块3成模拟量的数字输入到比例电磁阀4；最后，比例电磁阀4根据所接受到的电压值，调节阀的孔径，改变流量，控制气流压力。

若采用模拟输入，本发明中，在比较器OP285的管脚+INB上就不焊接电阻R15，只焊接电阻R14，使得数字输入断路，连接模拟输入。

其控制流程如下：

控制比较电路1接收控压模拟参考信号，并传输到比较器U10的一个输入端；压力传感器5测量气压，并传输到由信号处理电路2，经信号处理电路2处理后，输出和气压值对应的电压值到比较器U10的另一个输入端；比较器U10判断信号处理电路2输出电压值是否大于参考模拟量；若是，控制比较电路1输出信号处理电路2输出的测量电压值至比例电磁阀4，若否，控制比较电路1输出参考模拟量到比例电磁阀4；最后，比例电磁阀4根据所接受到的电压值，调节阀的孔径，改变流量，控制气流压力。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种电子压力控制器，其特征在于，该控制器包含控制比较电路(1)、分别与控制比较电路(1)输入端连接的信号处理电路(2)和数模转换控制模块(3)，以及与控制比较电路(1)输出端连接的比例电磁阀(4)；所述的信号处理电路(2)将输入的压力检测量转换为对应的模拟检测量；所述的数模转换控制模块(3)将输入的数字参考量转换为模拟参考量；所述的控制比较电路(1)将信号处理电路(2)输出的模拟检测量和输入到控制比较电路(1)的参考模拟量进行比较，或者将信号处理电路(2)输出的模拟检测量和数模转换控制模块(3)输出的模拟参考量进行比较，并将比较结果较大的量值，输出到比例电磁阀(4)，从而控制比例电磁阀(4)的孔径和流量，从而控制压力；

所述控制比较电路(1)的输出端还通过反馈电阻连接至其输入端，形成内部闭环控制。

2.如权利要求1所述的电子压力控制器，其特征在于，所述的信号处理电路(2)的输入端连接压力传感器(5)；所述的压力传感器(5)检测空气压力。

3.如权利要求1所述的电子压力控制器，其特征在于，所述的数模转换控制模块(3)的输入端连接外部数字输入设备(6)；所述的外部数字输入设备(6)输入数字参考量。

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