[发明专利]磁性扇区质谱仪磁体的控制

权利要求书

1.一种用于控制磁性扇区质谱仪的磁体的控制系统，其包括：

磁场传感器，其用于感测所述磁体的磁场且产生表示其的输出；

设定点产生器，其经配置以产生表示或关于所述磁体的所要磁场的输出；以及

数字控制器，其经配置以接收来自所述磁场传感器的所述输出的可变数字输入信号和来自所述设定点产生器的所述输出的设定点数字输入信号，且产生数字输出，从所述数字输出导出控制信号用于控制到所述磁体的电流以便继而控制其所述磁场；

其中所述控制系统经布置以根据所述磁体的所述所要磁场将多个不同控制器设定中的选定一者施加到所述数字控制器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述磁场传感器进一步包括模/数转换器ADC以便将表示所述磁体的所述磁场的模拟信号转换为所述磁场传感器处的针对所述数字控制器的所述可变数字输入信号。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其进一步包括用于根据所述ADC和磁场传感器的温度控制所述ADC输出的温度控制布置。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中所述温度控制布置包含经定位以便确定所述磁场传感器处或邻近于所述磁场传感器处的温度的温度传感器。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述温度传感器具有提供到所述ADC的输出，用于由所述磁场传感器测得的所述磁场的温度校正。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其中所述数字控制器得到表示依据由所述温度传感器测得的所述温度而变的所述磁场传感器的响应的校准曲线或查找表，所述温度传感器输出作为进一步输入供应到所述数字控制器，所述数字控制器随后根据所述温度传感器输出调节从所述磁场传感器导出的所述可变数字输入信号。

7.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述温度控制布置进一步包括温度控制器和加热器/冷却器，所述温度传感器将测得的输入提供到所述温度控制器用于对照设定点温度输入进行比较，所述温度控制器产生到所述加热器/冷却器的控制信号输出以便减小所述设定点和测得的温度输入之间的误差。

8.根据权利要求2-7中任一权利要求所述的控制系统，其进一步包括经布置以对所述ADC输出进行滤波的数字滤波器。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述数字滤波器为例如契比雪夫I型滤波器等无限脉冲响应滤波器。

10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的控制系统，其中所述磁场传感器为由单一晶体形成的磁阻性传感器。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的控制系统，其进一步包括用于将所述数字控制器的所述数字输出转换为模拟信号的数/模转换器DAC布置。

12.根据权利要求11所述的控制系统，其中所述DAC布置形成所述数字控制器的一部分。

13.根据权利要求11所述的控制系统，其进一步包括所述数字控制器和所述磁体之间的模拟功率放大器，用于放大所述DAC布置的所述输出。

14.根据权利要求13所述的控制系统，其进一步包括布置在磁体和所述模拟功率放大器之间的模拟阻尼电路，所述模拟阻尼电路具有输出，所述输出与所述DAC的所述输出组合从而形成到所述模拟功率放大器的第一输入。

15.根据权利要求14所述的控制系统，其中所述功率放大器为运算放大器，所述模拟阻尼电路输出和所述DAC输出的所述组合连接到所述运算放大器的非反相输入。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的控制系统，其中所述模拟阻尼电路具有可切换频率响应。

17.根据权利要求11到16中任一权利要求所述的控制系统，其中所述DAC布置包括多个DAC。

18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的控制系统，其进一步包括用于检测通过所述磁性扇区质谱仪的离子的离子检测器，所述离子检测器经配置以产生表示入射到所述检测器上的离子的量的检测器输出信号。

19.根据权利要求18所述的控制系统，其进一步包括经布置以接收所述检测器输出信号的处理器，所述处理器经配置以基于所述检测器处的离子的所述检测而计算控制器设定。