CN220208125U - 一种质谱仪分布式uart总线控制系统及一种质谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种质谱仪分布式UART总线控制系统及一种质谱仪，该控制系统应用于质谱仪主机与计算机的连接；质谱仪主机包括电压控制模块、真空控制模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块；计算机包括计算机模块和串行通讯转接模块；计算机模块中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与串行通讯转接模块的DB44接口连接；质谱仪主机中的各个模块通过串行总线与串行通讯转接模块的DB9接口连接，从而实现质谱仪上各模块节点之间的数据传输与交互，使应该及时响应的操作得到立即执行，提高质谱仪的可靠性。本实用新型让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，可以实现对质谱仪的智能化管理，提高质谱仪的可靠性、稳定性和可扩展性。

Description

一种质谱仪分布式UART总线控制系统及一种质谱仪

技术领域

本实用新型涉及质谱仪技术领域，特别是涉及一种质谱仪分布式UART总线控制系统及一种质谱仪。

背景技术

质谱仪是一种分离和检测不同样本中化合物的仪器，其原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场或磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量的一类仪器。其中，质谱仪主要由以下几部分组成：样品引入系统、离子源、离子聚焦系统、质量分析器、检测系统、整机控制系统、真空系统、计算机等。

随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，分布式控制系统，较之集中型计算机控制系统在适应范围、可拓展性以及抗故障能力等方面展现出明显的优越性，已经被越来越多的用在工业控制领域。UART(Universal Asynchronous ReceiverTransmitter)控制器局域网作为典型的分布式控制系统被广泛地用于工业自动化、医疗设备、工业设备等领域。

目前市场上的质谱仪大多采用一个主机和多个从机的通讯网络，一切行为的发起基本是通过计算机这个主机来完成，各个质谱仪主机作为从机之间也必须通过计算机这个主机来进行从机间通讯，因此，对于从机之间需要及时响应的紧急处理操作得不到实时执行，需要一种合适控制系统来调节质谱仪主机和计算机之间的连接。另外，由于现有的计算机技术不断更新迭代，低层的计算机语言还需要转译到计算机二进制来达到功能的实现，但是该转译过程会影响仪器的稳定性和可靠性。此外，随着现有质谱仪新功能的不断开发，需要及时的进行功能模块的更新或增删，而现有的通讯网络模块为适应质谱仪的功能更新，无论是在硬件上还是软件上改动都是比较大，导致成本比较高，效率比较慢。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种质谱仪分布式UART总线控制系统及一种质谱仪，用于解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种质谱仪分布式UART总线控制系统，应用于质谱仪主机与计算机的连接，其中，所述计算机包括：计算机模块和串行通讯转接模块；所述计算机模块设置有UART通信单元，所述串行通讯转接模块设置有第一接口和第二接口；所述计算机模块中的UART通信单元通过串行总线与所述串行通讯转接模块的第一接口连接；所述质谱仪主机通过串行总线与所述串行通讯转接模块的第二接口连接。

可选地，所述质谱仪主机包括：电压控制模块、真空控制模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块；

所述计算机模块中的UART通信单元包括PCIE转UART通讯卡，所述计算机模块中的第一接口包括DB44接口，所述计算机模块中的第二接口包括DB9接口；

其中，所述计算机模块中的PCIE(Peripheral Component InterconnectExpress，高速串行计算机扩展总线标准，简称PCIE)转UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发器，简称UART)通讯卡通过串行总线与所述串行通讯转接模块的DB44接口连接；所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述三维平台控制模块、所述电压脉冲模块、所述信号延时模块和所述电控模块通过串行总线与所述串行通讯转接模块的DB9接口连接。

可选地，所述电压控制模块和所述真空控制模块有节点间通讯，所述真空控制模块和所述三维平台控制模块有节点间通讯，所述电压脉冲模块和所述信号延时模块有节点间通讯，所述电控模块和所述真空控制模块有节点间通讯。

可选地，所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述三维平台控制模块、所述电压脉冲模块、所述信号延时模块和所述电控模块均设置有控制器和串行芯片收发器；其中，所述控制器包括以下至少之一：RS232控制器、RS485控制器、RS422控制器；

所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述三维平台控制模块、所述电压脉冲模块、所述信号延时模块和所述电控模块中的串行芯片收发器通过串行总线与所述串行通讯转接模块的DB9接口连接。

可选地，所述计算机模块中的PCIE转UART通讯卡设置有RS232、RS485和/或RS422通讯协议；所述电压控制模块输出的最大电压值为20000V，最小电压值为-20000V。

可选地，所述信号延时模块、所述电压脉冲模块、所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述电控模块、所述三维平台控制模块和所述计算机模块的识别符，按优先权排序从高到低依次为0、1、2、3、4、5、6。

可选地，所述信号延时模块、所述电压脉冲模块、所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述电控模块、所述三维平台控制模块和所述计算机模块的地址位依次为0x8D、0x9D、0x0D、0xAD、0xBD、0xCD。

可选地，在所述计算机模块、所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述串行通讯转接模块、所述三维平台控制模块、所述电压脉冲模块、所述信号延时模块和所述电控模块中，任意两个模块间的UART通讯数据帧为8bit识别符的标准帧，对应的UART通讯波特率为115200Bd/s。

可选地，所述串行总线为双绞屏蔽的串口线；所述电压控制模块、所述真空控制模块、所述三维平台控制模块、所述电压脉冲模块、所述信号延时模块和所述电控模块通过DB9串口线与所述串行通讯转接模块的DB9接口连接。

本申请还提供一种质谱仪，所述质谱仪包括有如上述中任一所述的质谱仪主机，以及与所述质谱仪主机连接的计算机。

如上所述，本实用新型提供一种质谱仪分布式UART总线控制系统及一种质谱仪，具有以下有益效果：在本实用新型中，计算机模块中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与串行通讯转接模块的DB44接口连接；电压控制模块、真空控制模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块通过串行总线与串行通讯转接模块的DB9接口连接，可以让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，从而实现质谱仪上各模块节点之间的数据传输与交互，使应该及时响应的操作得到立即执行，提高质谱仪的可靠性。并且本实用新型可以点对点、一点对多点及全局广播式的传输数据；根据各节点的功能设置各节点相对应的优先级，采用非破坏性仲裁技术，有效避免了总线冲突；另外，还可以方便地增删节点。并且，本实用新型让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，可以实现对质谱仪的智能化管理，提高质谱仪的可靠性、稳定性和可扩展性。

附图说明

图1为一实施例提供的质谱仪分布式UART总线控制系统的硬件结构示意图。

附图标号说明：1-计算机模块、2-电压控制模块、3-真空控制模块、4-串行通讯转接模块、5-三维平台控制模块、6-电压脉冲模块、7-信号延时模块、8-电控模块。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1所示，本实施例提供一种质谱仪分布式UART总线控制系统，该布式UART总线控制系统应用于质谱仪主机与计算机的连接；其中，计算机包括：计算机模块1和串行通讯转接模块4；计算机模块1设置有UART通信单元，串行通讯转接模块4设置有第一接口和第二接口；计算机模块1中的UART通信单元通过串行总线与串行通讯转接模块4的第一接口连接；质谱仪主机通过串行总线与串行通讯转接模块4的第二接口连接。其中，质谱仪主机包括：电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8；计算机模块1中的UART通信单元包括PCIE转UART通讯卡，计算机模块1中的第一接口包括DB44接口，计算机模块1中的第二接口包括DB9接口。计算机模块1中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与串行通讯转接模块4的DB44接口连接；电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8通过串行总线与串行通讯转接模块4的DB9接口连接。在本实施例中，计算机模块1、电压控制模块2、真空控制模块3、串行通讯转接模块4、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8连接后形成UART总线的拓扑结构。在本实施例中，串行总线可以为双绞屏蔽的串行总线。作为一示例，电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8通过DB9串口线与串行通讯转接模块4的DB9接口连接。

在本实用新型中，计算机模块中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与串行通讯转接模块的DB44接口连接；电压控制模块、真空控制模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块通过串行总线与串行通讯转接模块的DB9接口连接，可以让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，从而实现质谱仪上各模块节点之间的数据传输与交互，使应该及时响应的操作得到立即执行，提高质谱仪的可靠性。并且本实用新型可以点对点、一点对多点及全局广播式的传输数据；根据各节点的功能设置各节点相对应的优先级，采用非破坏性仲裁技术，有效避免了总线冲突；另外，还可以方便地增删节点。并且，本实用新型让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，可以实现对质谱仪的智能化管理，提高质谱仪的可靠性、稳定性和可扩展性。

在本实施例中，PCIE转UART通讯卡是一种可以将PCIE接口转换成UART串口接口的通讯卡片，通常被用于连接计算机与外部设备进行串口通信。其通信原理如下：1.PCIE总线传输数据：计算机将要发送的数据通过PCIE总线传输到PCIE转UART通讯卡中。2.UART通信：PCIE转UART通讯卡接收到数据后，将其转换成UART串口格式，通过串口接口发送给外部设备。同时，该通讯卡片还可以接收外部设备的UART串口数据，将其转换成PCIE总线格式，并发送给计算机。3.控制芯片：通常情况下，PCIE转UART通讯卡中会配备一些控制芯片，用于控制数据的传输、校验等。其中，常见的控制芯片有FTDI、PL2303、CP2102等。通过上述过程，PCIE转UART通讯卡可以实现计算机与外部设备之间的串口通信，且具有高速传输、稳定性强等优点。

在一示例性实施例中，电压控制模块2和真空控制模块3有节点间通讯，真空控制模块3和三维平台控制模块5有节点间通讯，电压脉冲模块6和信号延时模块7有节点间通讯，电控模块8和真空控制模块3有节点间通讯。

具体地，作为一示例，电压控制模块2和真空控制模块3之间有节点间通讯，电压控制模块2的功能是实现质谱仪上电压电场建立，真空控制模块3的功能是控制质谱仪的真空建立以及采集仪器的真空度。其中，电压控制模块2输出的最大电压值为20000V，最小电压值为-20000V，即电压控制模块2的电压值正值最大为20000V，负值最大为-20000V。真空控制模块3判断到质谱仪的真空度值低于阈值时，就会向电压控制模块2发出指令，使其关闭电压输出，从而保护质谱仪上的元器件。

作为另一示例，真空控制模块3和三维平台控制模块5之间有节点间通讯，三维平台控制模块5的功能是实现质谱仪样品从大气压到真空室的传递。三维平台控制模块5收到用户需要传递样品时候会发指令给真空控制模块3，实现样品从大气压到真空室的传递作用，因压力跨度大于10个数量级，因此设计真空阀体结构来实现类似太空过渡舱门的传递，当三维平台移动到位后，就要发指令给真空控制模块3来切换过渡舱门的预抽阀和放气阀的开关，避免真空室暴大气损害元器件。

作为又一示例，电压脉冲模块6和信号延时模块7之间有节点间通讯，电压脉冲模块6的功能是实现质谱仪电压电场通过信号延时模块7的发出的时序控制来产生交变电压输出，从而达到电场可控制的功能。

作为另一示例，电控模块8和真空控制模块3之间有节点间通讯，电控模块是实现质谱仪各个模块供电以及监控的可远程端控制，在质谱仪开机或关机的过程中需要真空控制模块3发送指令给电控模块8输出真空泵的供电，这样避免通过计算机模块1同时间要去调度电控模块8和真空控制模块3来操作供电逻辑以及真空度读取，减少通讯的复杂度，使得系统简单化，增加系统的可靠性。

在一示例性实施例中，电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8均设置有控制器和串行芯片收发器；其中，控制器包括以下至少之一：RS232控制器、RS485控制器、RS422控制器；电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8中的串行芯片收发器通过串行总线与串行通讯转接模块4的DB9接口连接。在本实施例中，计算机模块1中的PCIE转UART通讯卡可以设置RS232、RS485和/或RS422通讯协议。在本实施例中，电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8中的控制器是现有的微控制器MCU，例如可以是目前采用8051芯片架构及其汇编程序形成的微控制器MCU。

在一示例性实施例中，信号延时模块7、电压脉冲模块6、电压控制模块2、真空控制模块3、电控模块8、三维平台控制模块5和计算机模块1的识别符，按优先权排序从高到低依次为0、1、2、3、4、5、6。在本实施例中，识别符值越小，所代表的优先级别越高。本实施例采用非破坏性仲裁技术，就是当两个或两个以上的不同识别符节点同时向总线发送数据的时候，优先级最高的就能直接发送，优先级低的就暂存缓存区，等待空闲的时候再向从缓存区调用来响应数据处理。

在一示例性实施例中，信号延时模块7、电压脉冲模块6、电压控制模块2、真空控制模块3、电控模块8、三维平台控制模块5和计算机模块1的地址位依次为0x8D、0x9D、0x0D、0xAD、0xBD、0xCD。根据上述记载，在本实施例中，信号延时模块7、电压脉冲模块6、电压控制模块2、真空控制模块3、电控模块8、三维平台控制模块5和计算机模块1的识别符通过各自微处理器MCU的地址位来做标记，即本实施例中信号延时模块7的地址位为0x7D，优先级为0；电压脉冲模块6的地址位为0x8D，优先级为1；电压控制模块2的地址位为0x9D，优先级为2；真空控制模块3的地址位为0x0D，优先级为3；电控模块8的地址位为0xAD，优先级为4；三维平台控制模块5的地址位为0xBD，优先级为5；计算机模块1的地址位为0xCD，优先级为6；串行通讯转接模块4作为物理接口的转接板不设识别符和地址位。

在一示例性实施例中，在计算机模块1、电压控制模块2、真空控制模块3、串行通讯转接模块4、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7和电控模块8中，任意两个模块间的UART通讯数据帧为8bit识别符的标准帧，对应的UART通讯波特率为115200Bd/s。

在一具体示例中，如下表1所示，质谱仪主要由以下几部分组成：样品引入系统、离子源、离子聚焦系统、质量分析器、检测系统、整机控制系统、真空系统、计算机和软件；其中，应用于质谱仪主机与计算机进行连接的布式UART总线控制系统包括：包括计算机模块1、电压控制模块2、真空控制模块3、串行通讯转接模块4、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7、电控模块8和连接各模块的串行总线。

表1质谱仪组成表

具体地，在质谱仪分布式UART总线控制系统中，连接各个模块的串行总线包括双绞屏蔽的串行总线。计算机模块1包括串行通讯转接模块4和内置于计算机机箱内部的PCIE转UART通讯卡。串行通讯转接模块4包括用于串行总线连接的DB44接口和DB9接口；电压控制模块2、真空控制模块3、三维平台控制模块5、电压脉冲模块6、信号延时模块7、电控模块8均包括带有RS232/RS485/RS422控制器的微控制单元MCU和串行芯片收发器。其中，计算机模块1的PCIE转UART卡通过串行总线与串行通讯转接模块4的DB44接口连接；其他各个单元的串行芯片收发器通过DB9线与串行通讯转接模块4的DB9接口连接，形成总线式的拓扑结构。各个模块之间的UART通讯数据帧采用8bit识别符的标准帧，UART通讯波特率选用115200Bd/s。

信号延时模块7、电压脉冲模块6、电压控制模块2、真空控制模块3、电控模块8、三维平台控制模块5、计算机模块1的识别符按优先权从高到低依次为0、1、2、3、4、5、6。信号延时模块7、电压脉冲模块6、电压控制模块2、真空控制模块3、电控模块8、三维平台控制模块5、计算机模块1的识别符通过各MCU的地址位来做标记依次为0x8D、0x9D、0x0D、0xAD、0xBD、0xCD。该质谱仪分布式UART总线控制系统采用非破坏性仲裁技术，就是当两个或两个以上的不同识别符节点同时向总线发送数据的时候，优先级最高的就能直接发送，优先级低的就暂存缓存区，等待空闲的时候再向从缓存区调用来响应数据处理。其中，识别符值越小，所代表的优先级别越高。

其中，电压控制模块2和真空控制模块3之间有节点间通讯，电压控制模块2的功能是实现质谱仪上电压电场建立，真空控制模块3的功能是控制质谱仪的真空建立以及采集仪器的真空度。其中电压值正值最大为20000V，负值最大为-20000V。真空控制模块3判断到质谱仪的真空度值低于阈值时，就要向电压控制模块2发出指令，使其关闭电压输出，保护质谱仪上的元器件。

真空控制模块3和三维平台控制模块5之间有节点间通讯，三维平台控制模块5的功能是实现质谱仪样品从大气压到真空室的传递。三维平台控制模块5收到用户需要传递样品时候会发指令给真空控制模块3，实现样品从大气压到真空室的传递作用，因压力跨度大于10个数量级，因此设计真空阀体结构来实现类似太空过渡舱门的传递，当三维平台移动到位后，就要发指令给真空控制模块3来切换过渡舱门的预抽阀和放气阀的开关，避免真空室暴大气损害元器件。

电压脉冲模块6和信号延时模块7之间有节点间通讯，电压脉冲模块6的功能是实现质谱仪电压电场通过信号延时模块7的发出的时序控制来产生交变电压输出，从而达到电场可控制的功能。

电控模块8和真空控制模块3之间有节点间通讯，电控模块是实现质谱仪各个模块供电以及监控的可远程端控制，在质谱仪开机或关机的过程中需要真空控制模块3发送指令给电控模块8输出真空泵的供电，这样避免通过计算机模块1同时间要去调度电控模块8和真空控制模块3来操作供电逻辑以及真空度读取，减少通讯的复杂度，使得系统简单化，增加系统的可靠性。

综上所述，本申请提供一种质谱仪分布式UART控制系统，包括计算机模块、电压控制模块、真空控制模块、串行通讯转接模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块。在本实用新型中，计算机模块中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与串行通讯转接模块的DB44接口连接；电压控制模块、真空控制模块、三维平台控制模块、电压脉冲模块、信号延时模块和电控模块通过串行总线与串行通讯转接模块的DB9接口连接，可以让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，从而实现质谱仪上各模块节点之间的数据传输与交互，使应该及时响应的操作得到立即执行，提高质谱仪的可靠性。并且本实用新型可以点对点、一点对多点及全局广播式的传输数据；根据各节点的功能设置各节点相对应的优先级，采用非破坏性仲裁技术，有效避免了总线冲突；另外，还可以方便地增删节点。并且，本实用新型让质谱仪主机和计算机形成UART总线的拓扑结构连接，可以实现对质谱仪的智能化管理，提高质谱仪的可靠性、稳定性和可扩展性。此外，本实用新型系统通过采用8051芯片架构以及汇编程序构成的微控制器MCU，还可以减少现有的C或C++语言来转译到计算机二进制语言的过程，提高系统的抗干扰性，增加系统的可靠性。

在另一实施例中，该实施例还提供一种质谱仪，该质谱仪包括有如上述任一实施例描述的质谱仪主机，以及与该质谱仪主机连接的计算机。需要说明的是，本实施例所提供的质谱仪与上述实施例所提供的质谱仪分布式UART总线控制系统属于同一构思，其中质谱仪主机和计算机中的各个模块所执行操作的具体方式已经在上述实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。所以，本实施例中质谱仪所对应的技术功能和技术效果请参见上述实施例所提供的质谱仪分布式UART总线控制系统。此外，上述实施例所提供的质谱仪分布式UART总线控制系统在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将控制系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上质谱仪需要的全部或者部分功能，本实施例对此也不作任何限制。

在本实用新型中，电性连接(或电连接)可以理解为线路构造中不同元器件之间通过PCB铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式；也可以理解为通过静止或移动的电荷所产生的物理现象实现有线或无线连接。作为示例，例如电性连接(或电连接)可以理解为物理接触的电路连接，也可以理解为无线通信信号连接。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述控制系统应用于质谱仪主机与计算机的连接；其中，所述计算机包括：计算机模块(1)和串行通讯转接模块(4)；所述计算机模块(1)设置有UART通信单元，所述串行通讯转接模块(4)设置有第一接口和第二接口；所述计算机模块(1)中的UART通信单元通过串行总线与所述串行通讯转接模块(4)的第一接口连接；所述质谱仪主机通过串行总线与所述串行通讯转接模块(4)的第二接口连接。

2.根据权利要求1所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述质谱仪主机包括：电压控制模块(2)、真空控制模块(3)、三维平台控制模块(5)、电压脉冲模块(6)、信号延时模块(7)和电控模块(8)；

所述计算机模块(1)中的UART通信单元包括PCIE转UART通讯卡，所述计算机模块(1)中的第一接口包括DB44接口，所述计算机模块(1)中的第二接口包括DB9接口；

其中，所述计算机模块(1)中的PCIE转UART通讯卡通过串行总线与所述串行通讯转接模块(4)的DB44接口连接；所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述三维平台控制模块(5)、所述电压脉冲模块(6)、所述信号延时模块(7)和所述电控模块(8)通过串行总线与所述串行通讯转接模块(4)的DB9接口连接。

3.根据权利要求2所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述电压控制模块(2)和所述真空控制模块(3)有节点间通讯，所述真空控制模块(3)和所述三维平台控制模块(5)有节点间通讯，所述电压脉冲模块(6)和所述信号延时模块(7)有节点间通讯，所述电控模块(8)和所述真空控制模块(3)有节点间通讯。

4.根据权利要求2所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述三维平台控制模块(5)、所述电压脉冲模块(6)、所述信号延时模块(7)和所述电控模块(8)均设置有控制器和串行芯片收发器；其中，所述控制器包括以下至少之一：RS232控制器、RS485控制器、RS422控制器；

所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述三维平台控制模块(5)、所述电压脉冲模块(6)、所述信号延时模块(7)和所述电控模块(8)中的串行芯片收发器通过串行总线与所述串行通讯转接模块(4)的DB9接口连接。

5.根据权利要求2或4所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述计算机模块(1)中的PCIE转UART通讯卡设置有RS232、RS485和/或RS422通讯协议；所述电压控制模块(2)输出的最大电压值为20000V，最小电压值为-20000V。

6.根据权利要求2所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述信号延时模块(7)、所述电压脉冲模块(6)、所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述电控模块(8)、所述三维平台控制模块(5)和所述计算机模块(1)的识别符，按优先权排序从高到低依次为0、1、2、3、4、5、6。

7.根据权利要求2或6所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述信号延时模块(7)、所述电压脉冲模块(6)、所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述电控模块(8)、所述三维平台控制模块(5)和所述计算机模块(1)的地址位依次为0x8D、0x9D、0x0D、0xAD、0xBD、0xCD。

8.根据权利要求2所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，在所述计算机模块(1)、所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述串行通讯转接模块(4)、所述三维平台控制模块(5)、所述电压脉冲模块(6)、所述信号延时模块(7)和所述电控模块(8)中，任意两个模块间的UART通讯数据帧为8bit识别符的标准帧，对应的UART通讯波特率为115200Bd/s。

9.根据权利要求2所述的质谱仪分布式UART总线控制系统，其特征在于，所述串行总线为双绞屏蔽的串口线；所述电压控制模块(2)、所述真空控制模块(3)、所述三维平台控制模块(5)、所述电压脉冲模块(6)、所述信号延时模块(7)和所述电控模块(8)通过DB9串口线与所述串行通讯转接模块(4)的DB9接口连接。

10.一种质谱仪，其特征在于，所述质谱仪包括有如权利要求1至9中任一所述的质谱仪主机，以及与所述质谱仪主机连接的计算机。