CN208860527U - 皮拉尼真空计校准电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种皮拉尼真空计校准电路，包括真空传感器、A/D采集芯片和单片机；真空传感器输出的电信号经A/D采集芯片进行模数转换后上传至单片机，还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与单片机的I/O口通信连接，所述单片机的I/O口还分别连接一个触发按键。本实用新型皮拉尼真空计校准电路通过记录传感器的输入电压，据此计算出此输入电压与标准电压(0和5V)的对应关系，从而达到对传感器进行标准的目的，也克服了传统方案易受人为因素和环境温度影响的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空计校准，特别涉及一种皮拉尼真空计校准电路。
背景技术
在现有技术中，真空测量技术已经被广泛应用于冶金、电子、化工、轻纺、镀膜等各领域。真空测量分为中低真空测量和高真空测量。皮拉尼真空计是目前中低真空测量领域最广泛应用的低成本的真空测量仪器之一，其测量范围从大气压1.0*105Pa～0.1Pa。
皮拉尼真空计在使用前需要调节好其零点和满度才能正常使用。目前普遍应用的技术是通过放大器芯片与电位器搭建放大电路，通过调节电位器使皮拉尼传感器的信号经调节后在标准曲线范围内。
皮拉尼传感器的输入信号范围一般为0.75V(零点)～5.2V(满度)之间(对应真空度为0.1Pa～1.0*105Pa，每个传感器的电压范围有所不同)，而标准的电压与真空度对应关系所使用的电压范围为0～5V。所以必须用调理电路将其调节到0～5V的标准范围内。目前广泛采用硬件调节方法，电路如图1所示。输入电压Vin经芯片IC2B反向后，变成负电压。此负电压与零点调节电位器所在正电压电路相加，然后经IC2A放大后输出。当传感器满足零点调节条件时，调节RP1，使其恰好等于Vin，则此时输出电压为0。然后当传感器满足满度调节条件后，调节RP2，使输出电压Vout恰好为5V。此时此传感器的最终调理信号恰好调节到了0～5V范围。当传感器信号变化时，Vout始终在标准曲线范围内，此时通过A/D采集芯片采集Vout的值，给单片机进行电压与真空度的对应换算即可。
此零点满度的调节原理可以用数学公式：Vout＝k(Vin-b)来表示。其中b就是零点时的电压值，而k则为RP2调节处的放大系数。
此技术的缺点是零点、满度的调节需要手动调节电位器RP1、RP2的阻值到合适位置，调节麻烦，且人为影响因素大，容易出错。而且电位器受温度影响较大，如果温度有较大变化，对输出值也会产生影响。
实用新型内容
针对上述现有技术中指出的零点、满度调节方式调节麻烦，人为调节易出错，且调理后的电路的输出的温度易受电位器变化影响的缺点，本实用新型的目的在于提供一种皮拉尼真空计校准电路。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种皮拉尼真空计校准电路，包括信号输入端、A/D采集芯片和单片机；经信号输入端输入的电信号经A/D采集芯片进行模数转换后上传至单片机，还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与单片机的I/O口通信连接，所述单片机的I/O口还分别连接一个触发按键。
优选地，在信号输入端和A/D采集芯片之间串联输入电阻。
与现有技术相比，本实用新型实施例至少具有以下优点：
本实用新型皮拉尼真空计校准电路通过记录传感器的输入电压，据此计算出此输入电压与标准电压(0和5V)的对应关系，从而达到对传感器进行标准的目的，也克服了传统方案易受人为因素和环境温度影响的缺点。
附图说明
图1为现有的传感器信号调理电路原理图；
图2为本实用新型皮拉尼真空计校准电路原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图1-2和实施例对本实用新型作进一步详述。
一种皮拉尼真空计校准电路，包括信号输入端、A/D采集芯片和单片机；经信号输入端输入的电信号经A/D采集芯片进行模数转换后上传至单片机，还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与单片机的I/O口通信连接，所述单片机的I/O口还分别连接一个触发按键。
在信号输入端和A/D采集芯片之间串联输入电阻。
本校准电路的校准过程：
如图2所示，当LCD显示屏显示此时的输出电压为0(传感器满足零点调节条件)时，按下触发按键S1，单片机记录下此时的Vin值(设定为VZERO)；当LCD显示屏显示此时的输出电压为5V(传感器满足满度调节条件)时，按下触发按键S2，单片机记录下此时的Vin值(设定为VFULL)。当电压分别为VZERO和VFULL时，所对应的即为标准电压0和5V。则将(VZERO，0)(VFULL，5)两组值带入到公式Vout＝k*(Vin-b)中，得到两组计算式：
0＝k*(VZERO-b)·················(1)
5＝k*(VFULL-b)···············(2)
通过式(1)和式(2)计算得到：
k＝5/(VFULL-VZERO)···············(3)
b＝VZERO··················(4)
则最终的计算公式为：
Vout＝5*(Vin-VZERO)/(VFULL-VZERO)············(5)
此后，当传感器的信号Vin在VZERO和VFULL的范围内变化时，其Vout的变化范围始终为0～5V。从而实现了对真空计的校准。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种皮拉尼真空计校准电路，包括真空传感器、A/D采集芯片和单片机；真空传感器输出的电信号经A/D采集芯片进行模数转换后上传至单片机，其特征在于，还包括LCD显示屏，所述LCD显示屏与单片机的I/O口通信连接，所述单片机的I/O口还分别连接一个触发按键。
2.根据权利要求1所述的皮拉尼真空计校准电路，其特征在于，在信号输入端和A/D采集芯片之间串联输入电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821656559.XU CN208860527U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 皮拉尼真空计校准电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN208860527U true CN208860527U (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=66420723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201821656559.XU Active CN208860527U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 皮拉尼真空计校准电路 |
Country Status (1)
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2018
- 2018-10-12 CN CN201821656559.XU patent/CN208860527U/zh active Active
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