[发明专利]基于脉宽调制方式气体压力快速调节装置及调节方法

权利要求书

1.基于脉宽调制方式气体压力快速调节装置，其特征在于：该装置包括气路部分和电路部分；其中气路部分包括气源（1）、减压阀（2）、过滤器（3）、增压电磁阀（4）、卸压电磁阀（5）、压力变送器（6）、气容（8）和测试口（9）；

气源（1）与减压阀（2）通过管路连接，减压阀（2）与过滤器（3）通过管路连接，过滤器（3）的出口与增压电磁阀（4）的入口通过管路连接；增压电磁阀（4）的出口与卸压电磁阀（5）的入口通过管路连接，增压电磁阀（4）的出口与气容（8）的入口通过管路连接；增压电磁阀（4）的出口与压力变送器（6）通过管路连接；卸压电磁阀（5）的出口通大气，气容（8）和测试口（9）通过管路连接；

电路部分包括AD采样芯片（10）、单片机（11）、电磁阀直流供电电源（12）和固态继电器（13）；

AD采样芯片（10）与压力变送器（6）通过电路连接，AD采样芯片（10）采集压力变送器（6）输出的电压信号；

单片机（11）与AD采样芯片（10）通过电路连接；

单片机（11）与电磁阀直流供电电源（12）、固态继电器（13）通过电路连接；

固态继电器（13）分为两个通道，其中一个通道的接线端与增压电磁阀（4）通过电路连接，另外一个通道的接线端与卸压电磁阀（5）通过电路连接；

电磁阀直流供电电源（12）的正极与固态继电器（13）通过电路连接，电磁阀直流供电电源（12）的负极与增压电磁阀（4）、卸压电磁阀（5）通过电路连接。

2.基于脉宽调制方式气体压力快速调节方法，其特征在于步骤为：

步骤1：调节减压阀（2），使气源（1）输出压力高于目标压力值，单片机（11）将输入的目标压力值转换为与之成正比的电压值V₁，压力变送器（6）测量当前的压力，AD采样芯片（10）采集压力变送器（6）反馈回的电压值V₂，并传送到单片机（11）上，单片机（11）对电压值V₁、V₂进行比较，利用两个电压的差值对固态继电器（13）通道进行控制，从而实现对电磁阀脉宽调制方式驱动；当V₁减V₂大于0.1V时，进入步骤2；当V₂减V₁大于0.1V时，进入步骤3；当V₂与V₁的差值小于0.1V时，进入步骤4；

步骤2：当V₂小于V₁，即当前压力小于目标压力，固态继电器（13）的通道A（14）吸合，12V电压加到增压电磁阀（4）上，增压电磁阀（4）开启，保持卸压电磁阀（5）关闭，压力可从气源（1）经过减压阀（2）、过滤器（3）、增压电磁阀（4）进入到气容（8），气容（8）压力增加；当V₂与V₁的差值小于0.1V时，进入步骤4；

步骤3：当V₂大于V₁，即当前压力大于目标压力，固态继电器（13）的通道B（15）吸合，12V电压加到卸压电磁阀（5）上，增压电磁阀（4）关闭，卸压电磁阀（5）开启，气容（8）内的气体通过卸压电磁阀（5）的出口排向大气，气容（8）压力减小；当V₂与V₁的差值小于0.1V时，进入步骤4；

步骤4：当V₂与V₁的差值小于等于0.1V时，固态继电器（13）的通道A（14）和通道B（15）两个通道同时开启，缩短控制脉冲列的周期，即加快增压电磁阀（4）和卸压电磁阀（5）的开、闭频率，从而达到对气容（8）内气体压力的快速差动控制的目的。