温度控制电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种温度控制电路，用于对质谱仪进样系统的雾化室的温度进行控制，雾化室配设有制冷片，温度控制电路包括：程控恒流源模块，用以对制冷片提供恒流电源；温度传感器模块，用以采集雾化室内的实时温度以获得温度采样信号；模数转换模块，耦接于温度传感器模块，用以对温度采样信号进行模数转换；以及控制模块，耦接于程控恒流源模块与模数转换模块间，用以根据温度采样信号经模数转换模块转换后值控制程控恒流源模块的输出。本实用新型专利技术所提出的本温度控制电路，同时实现了制冷片和温度传感器的在线断路检测功能，从而可以提高温度控制的可靠性和自检能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提出了一种温度控制电路，用于对质谱仪进样系统的雾化室的温度进行控制，雾化室配设有制冷片，温度控制电路包括：程控恒流源模块，用以对制冷片提供恒流电源；温度传感器模块，用以采集雾化室内的实时温度以获得温度采样信号；模数转换模块，耦接于温度传感器模块，用以对温度采样信号进行模数转换；以及控制模块，耦接于程控恒流源模块与模数转换模块间，用以根据温度采样信号经模数转换模块转换后值控制程控恒流源模块的输出。本技术所提出的本温度控制电路，同时实现了制冷片和温度传感器的在线断路检测功能，从而可以提高温度控制的可靠性和自检能力。【专利说明】温度控制电路
本技术涉及质谱仪，特别涉及质谱仪中的雾化室温度控制的温度控制电路。
技术介绍
电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)是20世纪70年代迅速发展起来的分析测试技术，其原理是利用电感耦合等离子体将分析样品中所含的元素离子化为带电离子，通过离子传输系统将带电离子引入质量分析器中，按不同质荷比分开，经检测器将离子电流放大后，由测控系统处理给出分析结果。与其它分析技术相比，所述的ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、可快速同时检测各种元素等优点。随着应用范围的扩大，ICP-MS已发展成为本领域的一种常规的分析测试技术。 一般来说，质谱仪主要由进样系统、离子源、离子导入和离子传输、质量分析器、检测器组成，其中，进样系统是质谱仪的重要组成部分。在电感耦合等离子体质谱的进样系统中，恒温对仪器分析起到了重要的作用。首先，低温下进样时，氧化物就会降低，使得干扰减少，检测范围有所改进；其次，在低温度下，可以降低等离子体上的溶剂负载，并且即使是最具挥发性的溶剂，仍可对其进行直接ICP-MS分析。基于这两点，则需要给ICP-MS进样系统提供实时的温度控制。 进样系统一般包括雾化器及雾化室,雾化室需采用温度控制，目前,现有雾化室温控器采用帕尔贴(peltier)效应的半导体制冷片，并主要采用PWM技术对温度进行调节，但是，现有的控制方式，是以恒压源为制冷片供电，缺少对制冷片的过流保护和断路检测功能，也缺少对温度传感器的断路检测功能。
技术实现思路
鉴于上述，有必要针对现有的雾化室温度控制所带来的不足问题提出了一种温度控制电路，具体如下: 一种温度控制电路，用于对质谱仪进样系统的雾化室的温度进行控制，所述雾化室配设有制冷片，包括: 程控恒流源模块，用以对所述制冷片提供恒流电源； 温度传感器模块，用以采集所述雾化室内的实时温度以获得温度采样信号； 模数转换模块，耦接于所述温度传感器模块，用以对所述温度采样信号进行模数转换；以及 控制模块，耦接于所述程控恒流源模块与所述模数转换模块间，用以根据所述温度采样信号经所述模数转换模块转换后值控制所述程控恒流源模块的输出。 在一实施方式中，所述温度控制电路，还包括: 电流检测模块，用以对所述程控恒流源模块的输出电流进行检测以获得一检测电流并传输至所述模数转换模块； 电压检测模块，用以对所述制冷片的供电电压进行检测以获得一检测电压并传输至所述模数转换模块；以及 数模转换模块，耦接于所述程控恒流源模块与所述控制模块间，其中，所述控制模块根据所述检测电流、所述检测电压经所述模数转换模块转换后值控制所述数模转换模块，以使所述数模转换模块为所述程控恒流源的输出提供参考电压基准。 在一实施方式中，所述温度控制电路，还包括: 关断控制模块，耦接于所述程控恒流源模块与所述控制模块间，其中，所述控制模块根据所述检测电流、所述检测电压经所述模数转换模块转换后值控制所述关断控制模块，以使所述关断控制模块对所述程控恒流源模块进行关断控制。 在一实施方式中，所述程控恒流源模块包括: 恒流源调节单元，耦接于所述数模转换模块、所述关断控制模块，用以比较所述参考电压基准与所述检测电流以产生调节电压控制信号； 电压转换单元，耦接于所述恒流源调节单元，用以根据所述调节电压控制信号进行电压转换； 第一级电流放大单元，耦接于所述电压转换单元，用以对所述电压转换单元的输出信号进行电流放大以产生第一电流信号； 第二级电流放大单元，耦接于所述第一级电流放大单元，用以对所述第一电流信号进行电流放大以产生第二电流信号； 限流单元，耦接于所述第二级电流放大单元，用以对所述第二电流信号进行限流以广生第二电流/[目号； 滤波单元，耦接于所述限流单元，用以对第三电流信号进行滤波处理以产生第四电流信号； 电源输出端，其一端耦接于所述滤波单元，另一端耦接于所述制冷片，用以将所述第四电流信号输出至所述制冷片；以及 电源返回端，其一端耦接于所述制冷片，另一端通过所述电流检测模块耦接于所述恒流源调节单元。 在一实施方式中，所述程控恒流源还包括保护单元，耦接于所述滤波单元，用以对所述滤波单元进行放电。 在一实施方式中，所述温度控制电路，还包括: 恒流源模块，用以对所述温度传感器模块供电； 断路检测模块，耦接于所述温度传感器模块与所述恒流源模块间，用以检测所述温度传感器模块是否断路。 在一实施方式中，所述温度控制电路，还包括: 温度信号调理模块，耦接于所述温度传感器模块与所述模数转换模块间，用以对所述温度采样信号进行处理并将处理后信号传输至所述模数转换模块。 在一实施方式中，所述温度传感器模块为热电阻温度传感器。 在一实施方式中，所述热电阻温度传感器为四线钼热电阻温度传感器。 在一实施方式中，所述制冷片为帕尔贴制冷片。 由上可知，本技术所提出的温度控制电路中，控制模块根据检测电流、检测电压来控制程控恒流源模块的输出，从而可以达成对制冷片工作电流的精细控制，使得制冷片处于恒流源模式，则可以避免过电流损坏制冷片。同时，对电流和电压实时检测，可以实现制冷片的断路检测功能。此外，关断控制模块可以及时关断程控恒流源模块，以防止制冷片意外受损。进一步地， 还实现了温度传感器的断路检测功能，由此使得本温度控制电路同时实现了制冷片和温度传感器的在线断路检测功能，从而可以提高温度控制的可靠性和自检能力。 【专利附图】【附图说明】 图1绘示了本技术一实施方式的温度控制电路的模块示意图； 图2绘示了本技术另一实施方式的温度控制电路的模块示意图； 图3绘示了本技术又一实施方式的温度控制电路的模块示意图；以及 图4绘示了图1、图2、图3中的程控恒流源模块的一实施方式的模块示意图。 【具体实施方式】 为了使本领域相关技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合本技术实施方式的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。 关于本文中所出现的“耦接”，可以指两模块(或单元、元件)的直接连接，也可以指两模块(或单元、元件)的间接连接，即两模块(或单元、元件)间还存在其它模块(或单元、元件)。 参照图1，图1绘示了本技术一实施方式的温度控制电路的模块示意图。 本实施方式中，温度控制电路1，用于对质谱仪进样系统的雾化室的温度进行控制，雾化室配设有制冷片，此制冷片为半导体制冷片，如，帕尔贴制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度控制电路，用于对质谱仪进样系统的雾化室的温度进行控制，所述雾化室配设有制冷片，其特征在于，包括：程控恒流源模块，用以对所述制冷片提供恒流电源；温度传感器模块，用以采集所述雾化室内的实时温度以获得温度采样信号；模数转换模块，耦接于所述温度传感器模块，用以对所述温度采样信号进行模数转换；以及控制模块，耦接于所述程控恒流源模块与所述模数转换模块间，用以根据所述温度采样信号经所述模数转换模块转换后值控制所述程控恒流源模块的输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召贵，李林，丁志国，粟舜地，周立，
申请(专利权)人：江苏天瑞仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32