[发明专利]电弧源的控制电路及方法

说明书

本发明涉及一种电弧源的控制电路，所述控制电路包括：电源，所述电源的输出端连接引燃电路模块，输入端连接模数转换器，所述电源的输出电压幅值、相位和频率可调；引燃电路模块；与电极相连的霍尔电流检测模块；电压耦合传感模块，所述电压耦合传感模块设置在电极激发时产生的电磁场的磁感应线的垂直方向；电场探测模块，所述电场探测模块设置在所述电极周围使得在电极激发时探测电场强度；滤波模块；激发能量检测模块，所述激发能量检测模块的输出端连接模数转换器；模数转换器。本发明具有电源电压幅值、相位、频率可调，激发光谱能量稳定，样品适应性好等优点。

技术领域

本发明涉及金属光谱分析领域，特别涉及一种电弧源的控制电路及方法。

背景技术

金属光谱分析仪在分析过程中，激发光谱需要通过电弧光源激发产生，为了得到稳定的光谱需要控制电源输出功率稳定。现有技术中，都是通过控制激发时间来控制输出功率，但是这种方式受样品、激发时间以及间隙影响比较大，而且随着时间的推移器件性能会发生老化，特别是大功率mosfet管的导通电阻和电解电容容值都会发生变化，电源输出功率的变化会更大。因此，为了克服上述缺陷，目前常对电路采用开环控制方式，并通过软件校正，如做相应的校正曲线弥补光源的输出能量变化带来的影响，但这种方式只能弥补短时间激发能量的变化，在更换样品过程中可能改变激发间隙，那就还会存在电源输出功率改变导致光谱信号变化，导致检测结果不准确。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种电源电压幅值、相位、频率可调，激发光谱能量稳定，样品适应性好的电弧源的控制电路及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电弧源的控制电路，所述控制电路包括：

电源，所述电源的输出端连接引燃电路模块，输入端连接模数转换器，所述电源的输出电压幅值、相位和频率可调；

引燃电路模块，所述引燃电路模块用于输出引燃高压，激发电极；

霍尔电流检测模块，所述霍尔电流检测模块与所述电极相连，用于检测激发电流并传送至模数转换器；

电压耦合传感模块，所述电压耦合传感模块设置在电极激发时产生的电磁场的磁感应线的垂直方向，用于检测激发电压；

电场探测模块，所述电场探测模块设置在所述电极周围使得在电极激发时探测电场强度；

滤波模块，所述滤波模块将所述电场探测模块输出的电压信号滤波后传输至激发能量检测模块；所述滤波模块对所述电压耦合传感模块输出的激发电压滤波后传输至模数转换器；

激发能量检测模块，所述激发能量检测模块的输出端连接模数转换器；

模数转换器，所述模数转换器用于采集激发电流、激发电压以及激发光谱能量。

根据上述的电弧源的控制电路，优选地，所述电源进一步包括：

电压幅值调节模块、相位调节模块和频率调节模块；

MCU，所述MCU的输入端连接所述模数转换器，并对电压幅值调节模块、相位调节模块和频率调节模块进行控制；

PID算法模块，所述PID算法模块设置在MCU上，并与MCU进行数据传输；

整流模块，经电压幅值调节模块、相位调节模块和频率调节模块调节的电源电压经所述整流模块后输出。

根据上述的电弧源的控制电路，优选地，所述控制电路进一步包括：

幅值检测模块，所述幅值检测模块设置在所述模数转换器和霍尔电流检测模块、模数转换器和滤波模块之间。