[实用新型]基于MEMS的真空计控制电路

说明书

本实用新型实施例提供一种基于MEMS的真空计控制电路，包括：传感器模拟前端电路、电源电路、数据处理电路和模拟输出电路；传感器模拟前端电路感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，传感器模拟前端电路能够产生电信号差异，并检测到差分信号；数据处理电路对差分信号进行处理，得到目标真空度值；模拟输出电路用于将目标真空值输出；电源电路用于为传感器模拟前端电路、数据处理电路和模拟输出电路供电，能够实现更快、更可靠地检测环境中气体的真空度，具有长寿命，高可靠性，高响应速度，更换成本低等优点。

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体涉及一种基于MEMS的真空计控制电路。

背景技术

现有的真空传感器是通过利用电线的热损失随周围压力的变化来测量电压，被加热的金属丝由于气体分子与金属丝的碰撞而将热量损失传给气体。热损失取决于与金属丝碰撞的次数，因此取决于气体的压力和密度，随着真空度的增加存在的分子数量将成比例的减少，此过程需要漫长的预热过程，然后才能正常工作，而且寿命短，更换成本非常高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于MEMS的真空计控制电路，能够实现更快、更可靠地检测环境中气体的真空度，具有长寿命，高可靠性，高响应速度，更换成本低等优点。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种基于MEMS的真空计控制电路，

包括传感器模拟前端电路、电源电路、数据处理电路和模拟输出电路；其中，

所述传感器模拟前端电路用于感测被测环境中的真空度，当被测环境的真空度发生变化时，所述传感器模拟前端电路能够产生电信号差异，并检测到差分信号；

所述数据处理电路用于对所述差分信号进行处理，得到目标真空度值；

所述模拟输出电路用于将所述目标真空值输出；

所述电源电路用于为所述传感器模拟前端电路、数据处理电路和模拟输出电路供电。

可选地，所述传感器模拟前端电路包括第一热源引脚、第二热源引脚、正极热电阻引脚，负极热电阻引脚，所述正极热电阻引脚和所述负极热电阻引脚之间连接一热电堆，当所述第一热源引脚、第二热源引脚之间加上指定电压之后，所述第一热源引脚、第二热源引脚之间产生稳定的热源，热量通过被测环境中的气体分子传递到所述热电堆表面，当被测环境的真空度发生变化时，所述正极热电阻引脚和所述负极热电阻引脚之间能够产生电信号差异，并检测到差分信号。

可选地，所述数据处理电路包括微控制芯片U1、第十电容和第六电容，所述微控制芯片包括第一输入引脚AN1、第二输入引脚AN0、共模电压引脚VCM，第一输入引脚AN1、所述正极热电阻引脚连接和第六电容的第一端连接，第二输入引脚AN0与第六电容的第二端连接；

所述负极热电阻引脚、所述共模电压引脚和所述第十电容的一端连接，所述第十电容的第二端接地。

可选地，所述数据处理电路还包括第十二电阻、第十一电容和第十二电容；所述第十一电容的第一端和所述微控制芯片的电压输入引脚连接第二电源电压端；所述第十二电阻的第一端连接第二电压输出端；所述第十二电阻的第二端、所述第十二电容的第一端和所述微控制芯片的电压输入输出引脚连接；所述第十二电容的第二端、所述第十一电容的第二端接地。

可选地，所述微控制芯片还包括输入输出引脚，所述模拟输出电路包括第三电阻、第四电阻、第十四电容、第十三电容、第七电容、第八电容、运算放大器和第三二极管；其中，

所述第十三电容的第一端、运算放大器的正极输入端和所述输入输出引脚连接；所述第十三电容的第二端接地；

所述运算放大器的正极电压输入端、所述第十四电容的第一端连接微控制芯片的电压输入引脚；所述第十四电容的第二端接地；所述运算放大器的负极电压输入端接地；