[发明专利]电容式薄膜真空计检测电路、真空计及真空度检测方法

说明书

本发明提供一种电容式薄膜真空计检测电路、真空计及真空度检测方法，本发明提供的电容式薄膜真空计检测电路、真空计及真空度检测方法，通过独立且反相的载波信号分别对薄膜电容的内环电容信号和外环电容信号进行调制，对调制后的内环电容信号和外环电容信号进行求和得到电容差值信号，进而换算得到真空度检测结果，由于调制后的内环电容信号和外环电容信号通过求和的方式即可获得电容差值，对电路中器件的性能要求较低，能够保证真空度检测结果线性度更高且更加稳定可靠。

技术领域

本发明涉及真空计量技术领域，尤其涉及一种电容式薄膜真空计检测电路、真空计及真空度检测方法。

背景技术

真空计，又称为真空表，主要用来测量真空度以及气压的大小。真空计按照不同的工作原理可以分为不同的种类。电容式薄膜真空计具有灵敏度高、温度系数低以及功耗低等优点而被广泛应用。检测电路作为电容式薄膜真空计的关键组成部分对其各项性能指标具有重大的影响，如噪声指标、标度因素非线性指标以及稳定性指标等。

目前电容式薄膜真空计检测电路主要基于LC或RC振荡电路搭建而成，虽然该类检测电路的灵敏度相对较高，但是，由于其转换线性度差，极大的增加了后续信号处理的复杂程度，导致检测电路结构复杂。此外，还存在基于二极管桥电路的检测方案，虽然该检测电路结构简单，但是噪声相对较大，测量结果稳定性低。

由此可见，现有的电容式薄膜真空计检测电路存在结构复杂、测量结果不够稳定可靠的问题，难以满足实际应用需求。

发明内容

本发明提供一种电容式薄膜真空计检测电路、真空计及真空度检测方法，用以解决现有技术中电容薄膜式真空计检测电路结构复杂、测量结果不够稳定可靠的缺陷。

第一方面，本发明提供一种电容式薄膜真空计检测电路，包括：电容测试板，所述电容测试板包括电容检测模块、第一处理器以及第一供电模块，所述电容检测模块与所述第一处理器电连接，所述第一供电模块分别与所述电容检测模块和所述第一处理器电连接；

所述电容检测模块用于通过独立且反相的载波信号分别对薄膜电容的内环电容信号和外环电容信号进行调制，对调制后的内环电容信号和外环电容信号进行求和，得到电容差值信号，并将所述电容差值信号传输至所述第一处理器，所述第一处理器用于对所述电容差值信号进行计算处理，得到真空度检测结果。

根据本发明提供的一种电容式薄膜真空计检测电路，所述电容检测模块包括薄膜电容、数模转换器、第一运算放大器、第二运算放大器、加法电路以及模数转换器；

所述数模转换器用于输出第一载波信号和第二载波信号，所述第一载波信号与所述第二载波信号相互独立且反相；

所述第一载波信号与所述薄膜电容的内环电容信号均输入至第一运算放大器，经所述第一运算放大器进行调制和放大后，输出第一调制信号；

所述第二载波信号与所述薄膜电容的外环电容信号均输入至第二运算放大器，经所述第二运算放大器进行调制和放大后，输出第二调制信号；

所述第一调制信号和所述第二调制信号均输入所述加法电路，经所述加法电路求和后输出电容差值信号，所述电容差值信号经所述模数转换器进行模数转换后输入至所述第一处理器。

根据本发明提供的一种电容式薄膜真空计检测电路，所述电容测试板还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述第一处理器电连接，所述第一温度传感器用于采集所述电容测试板的温度信息。

根据本发明提供的一种电容式薄膜真空计检测电路，还包括温控板，所述温控板与所述电容测试板电连接；

所述温控板包括温控模块、第二处理器以及第二供电模块，所述温控模块与所述第二处理器电连接，所述第二供电模块分别与所述温控模块和所述第二处理器电连接；