[实用新型]一种耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置

权利要求书

1.一种耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：该装置包括探头模块（1）、微电容测量模块（2）和主控制模块（3）；

所述探头模块（1）包括绝缘基底（11）、设置在所述绝缘基底（11）上表面的第一叉指电极（12）、第二叉指电极（13）和参考电容（14）、均匀覆盖在所述第一叉指电极（12）、第二叉指电极（13）和参考电容（14）上的绝缘层（15）、依次设置在绝缘基底（11）下表面的厚膜加热器（16）和玻璃陶瓷覆盖层（17）；所述第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）平行且交错设置，所述参考电容（14）位于第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）之外的空间，所述第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）之间的空间不覆盖绝缘层（15），所述厚膜加热器（16）位于绝缘基底（11）与玻璃陶瓷覆盖层（17）之间；

所述微电容测量模块（2）包括可调恒流源（21）、可变振荡器（22）、测量积分器（23）、参考积分器（24）、加减法器（25）、低通滤波器（26）和输出电路（27），所述可调恒流源（21）用于为所述第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）构成的测量电容以及所述参考电容（14）进行充放电，所述可变振荡器（22）用于控制所述测量电容和参考电容（14）的充放电时间，所述测量积分器（23）的输入端连接第一叉指电极（12），所述第二叉指电极（13）接地，所述参考积分器（24）的输入端连接参考电容（14），所述测量积分器（23）的输出端和参考积分器（24）的输出端连接加减法器（25）的输入端，所述加减法器（25）的输出端通过低通滤波器（26）连接输出电路（27）的输入端；

所述主控制模块（3）包括控制器（31）、显示器（32）、存储器（33）和温度控制开关（34），所述控制器（31）的输入端连接输出电路（27）的输出端，所述控制器（31）的输出端连接显示器（32）的输入端、存储器（33）的输入端和温度控制开关（34）的输入端，所述温度控制开关（34）的输出端连接厚膜加热器（16）的输入端。

2.根据权利要求1所述的耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：所述微电容测量模块（2）还包括温度传感器（28），所述温度传感器（28）用于采集探头模块（1）的温度，并将采集的温度信息传输至控制器（31）。

3.根据权利要求1所述的耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：所述主控制模块（3）还包括电压控制电路（35），所述电压控制电路（35）的输入端连接控制器（31）的输出端，所述电压控制电路（35）的输出端连接第一叉指电极（12）和第二叉指电极（13），用于对第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）构成的测量电容的电压信号进行调节。

4.根据权利要求1所述的耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：所述绝缘基底（11）和绝缘层（15）均采用氧化铝制备，所述玻璃陶瓷覆盖层（17）采用玻璃陶瓷制备。

5.根据权利要求1所述的耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：所述第一叉指电极（12）、第二叉指电极（13）和厚膜加热器（16）均采用厚膜电极。

6.根据权利要求1所述的耐温型高灵敏度电容式碳尘PM快速测量装置，其特征在于：所述绝缘基底（11）的厚度为400～1000 um，所述第一叉指电极（12）和第二叉指电极（13）的长度为2～10mm，所述第一叉指电极（12）和第二叉指电极（13）的宽度为20～200um，所述第一叉指电极（12）与第二叉指电极（13）的间隙宽度为10～200um，所述绝缘层（15）的厚度为2～20 um。