一种高精度恒压强闭环控制仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高精度恒压强闭环控制仪，包括闭环控制仪本体和真空电控系统，闭环控制仪本体包括支架、设置在支架上的真空屏蔽箱、真空屏蔽箱内设置有用于放置芯片的内屏蔽盒；真空电控系统包括与真空屏蔽箱相连的真空泵、设置在真空屏蔽箱内的真空计、流量计，以及与真空泵、真空计、流量计电性连接的控制模块。本设计通过真空屏蔽箱和内屏蔽盒的双层设计，并且在内屏蔽盒外侧和真空屏蔽箱内侧都覆盖有电磁屏蔽层，能够有效屏蔽电磁干扰；控制模块通过监测数据实时控制真空泵的进气量来实现真空屏蔽箱内部压强的闭环控制，能够提供稳定的真空环境，保证了芯片的测试结果的可靠性。

A High Precision Closed Loop Controller with Constant Pressure

The utility model discloses a high-precision constant pressure closed-loop controller, which comprises a closed-loop controller body and a vacuum electronic control system. The closed-loop controller body includes a bracket, a vacuum shield box arranged on the bracket, and an internal shield box for placing chips in the vacuum shield box. The vacuum electronic control system includes a vacuum pump connected with the vacuum shield box and a vacuum shield box arranged in the vacuum shield box. Vacuum meters, flowmeters, and control modules electrically connected with vacuum pumps, vacuum meters and flowmeters. This design is based on the double-layer design of the vacuum shielding box and the inner shielding box, and the outer and inner sides of the inner shielding box are covered with electromagnetic shielding layer, which can effectively shield electromagnetic interference. The control module realizes the closed-loop control of the internal pressure of the vacuum shielding box by real-time controlling the intake of the vacuum pump through monitoring data, which can provide a stable vacuum environment and ensure the chip's performance. Reliability of test results.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度恒压强闭环控制仪
本技术涉及真空测试设备控制领域，具体的涉及一种高精度恒压强闭环控制仪。
技术介绍
陀螺仪或者航空设备上的芯片在使用前需要在真空测试设备中进行测试，要求真空测试设备提供稳定的真空环境并且屏蔽掉外界的电磁干扰，然而现有的真空测试设备防电磁干扰能力不佳，并且不能实现对内部压强的闭环控制，无法提供稳定的真空环境，因此会对芯片的测试结果造成影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的是提供一种防电磁干扰能力强、能够实现对内部压强的闭环控制，提供稳定的真空环境的高精度恒压强闭环控制仪。本技术采用的技术方案是：一种高精度恒压强闭环控制仪，包括：闭环控制仪本体和真空电控系统，所述闭环控制仪本体包括支架、设置在支架上的真空屏蔽箱，所述真空屏蔽箱内设置有用于放置芯片的内屏蔽盒，所述内屏蔽盒外侧和真空屏蔽箱内侧皆覆盖有一层电磁屏蔽层；所述真空电控系统包括与真空屏蔽箱相连的真空泵、设置在真空屏蔽箱内的真空计、流量计，以及与真空泵、真空计、流量计电性连接的控制模块。进一步的，所述电磁屏蔽层包括铝板、以及覆盖在铝板外侧的铜镍复合膜。进一步的，所述控制模块包括微处理器、模拟运放单元、数字转换单元、用于控制真空泵开关的阀控单元，所述真空计、流量计皆通过模拟运放单元和数字转换单元与微处理器电性连接，所述微处理器与阀控单元电性连接。进一步的，所述数字转换单元包括运算放大器U3B、运算放大器U3C、若干稳压二极管、若干电阻和电容；所述真空计的输入端ADIN2通过电阻R48与运算放大器U3C的输入端IN+相连，所述运算放大器U3C的输出端OUT3通过电阻R68与微处理器的AD2端相连，所述微处理器的AD2端通过并联的电容C41和稳压二极管D12接地；所述流量计的输入端ADIN1与真空计的输入端ADIN2相连，流量计的输入端ADIN1通过电阻R49与运算放大器U3B的输入端IN+相连，所述运算放大器U3B的输出端OUT2通过电阻R69与微处理器的AD1端相连，所述微处理器的AD1端通过并联的电容C42和稳压二极管D13接地。进一步的，所述模拟运放单元包括运算放大器U4C、若干电阻和电容；所述流量计的输出端DAOUT1通过电阻R73与运算放大器U4C的输出端OUT3相连，所述运算放大器U4C的输入端IN+通过依次串联的电阻R53、电阻R34与微处理器的DA1端相连，所述电阻R53与电阻R34的公共端通过电容C38接地。进一步的，所述阀控单元包括阀控开关K6、阀控开关K8、三极管Q8、三极管Q10，所述三极管Q10的基极通过电阻R21与微处理器的控制端O3相连，三极管Q10的发射极接地，三极管Q10的集电极与阀控开关K8的线圈一端相连，所述阀控开关K8的线圈另一端与工作电源相连，阀控开关K8的线圈两端之间设置有二极管D9；所述三极管Q8的基极通过电阻R19与微处理器的控制端O2相连，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的集电极与阀控开关K6的线圈一端相连，所述阀控开关K6的线圈另一端与工作电源相连，阀控开关K6的线圈两端之间设置有二极管D7,所述阀控开关K6的一个动触头与第二流量计的VD1端相连。优选的，还包括与微处理器相连的485模块、CAN总线模块和网口模块。优选的，还包括与微处理器相连的显示单元和手动开关。优选的，所述微处理器型号为STM32F103C8T6。优选的，所述真空屏蔽箱通过波纹管与真空泵密封连接。本技术的有益效果：本技术通过真空屏蔽箱和内屏蔽盒的双层设计，并且在内屏蔽盒外侧和真空屏蔽箱内侧都覆盖有电磁屏蔽层，能够有效屏蔽电磁干扰；此外通过真空计监测真空压强，流量计监测充入气体流量，控制模块通过监测数据实时控制真空泵的进气量来实现真空屏蔽箱内部压强的闭环控制，能够提供稳定的真空环境，保证了芯片的测试结果的可靠性。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明：图1为本技术高精度恒压强闭环控制仪的斜视图；图2为本技术高精度恒压强闭环控制仪的背面示意图；图3为本技术闭环控制仪本体的正面剖视图；图4为本技术微处理器的引脚图；图5a-5d为本技术真空计、第一流量计、第二流量计、第三流量计的接口连线图；图6a-6d为本技术模拟运放单元的电路原理图；图7为本技术数字转换单元的电路原理图；图8a-8c为本技术第一阀控单元、第二阀控单元、第三阀控单元的电路原理图。具体实施方式图1-图3所示为本技术的一种高精度恒压强闭环控制仪，一种高精度恒压强闭环控制仪，包括：闭环控制仪本体1和真空电控系统，闭环控制仪本体1包括支架11、设置在支架上的真空屏蔽箱12、真空屏蔽箱12内设置有用于放置芯片的内屏蔽盒13，真空屏蔽箱12采用不锈钢和镍板的材质组成，内屏蔽盒13外侧和真空屏蔽箱12内侧皆覆盖有一层电磁屏蔽层；优选的，本实施例中电磁屏蔽层由一层铝板、以及覆盖在铝板外侧的铜镍复合膜组成，本实施例中在真空屏蔽箱12和内屏蔽盒13之间还设置有中间屏蔽层14以便于更好的屏蔽电磁信号，中间屏蔽层14直接由铝板加铜镍复合膜组成；经测试，采用铝板加铜镍复合膜结构的屏蔽层对于高频段和低频段的电磁干扰都有着良好的阻隔性。真空电控系统包括与真空屏蔽箱12相连的真空泵2、设置在真空屏蔽箱12内的真空计、流量计，以及与真空泵2、真空计、流量计电性连接的控制模块3，为了加强真空泵抽真空过程中的气密性，真空屏蔽箱12通过波纹管与真空泵密封连接；本实施例中控制模块3采用带显示屏的控制柜。其中，控制模块3包括微处理器、模拟运放单元、数字转换单元、用于控制真空泵2开关的阀控单元，真空计、流量计皆通过模拟运放单元和数字转换单元与微处理器电性连接，微处理器与阀控单元电性连接。如图4所示，优选的，微处理器U5型号为STM32F103C8T6。为了达到最佳控制监测气体流量的效果，如图5a-5d所示，本实施例中流量计采用三个，包括第一流量计J4、第二流量计J5、第三流量计J6；优选的，真空计J3采用电容薄膜规，也可以采用其他能够监测真空压强的传感器，例如波尔登规。如图7所示，数字转换单元包括运算放大器U3A、运算放大器U3B、运算放大器U3C、运算放大器U3D、若干稳压二极管、若干电阻和电容；其中，第一流量计J4的输入端ADIN0通过电阻R47与运算放大器U3A的输入端IN+相连，运算放大器U3A的输出端OUT1通过电阻R67与微处理器U5的AD0端相连，微处理器U5的AD0端通过并联的电容C40和稳压二极管D11接地；其中，真空计J3的输入端ADIN2通过电阻R48与运算放大器U3C的输入端IN+相连，运算放大器U3C的输出端OUT3通过电阻R68与微处理器U5的AD2端相连，微处理器U5的AD2端通过并联的电容C41和稳压二极管D12接地；其中，第二流量计J5的输入端ADIN1与真空计J3的输入端ADIN2相连，第二流量计J5的输入端ADIN1通过电阻R49与运算放大器U3B的输入端IN+相连，运算放大器U3B的输出端OUT2通过电阻R69与微处理器U5的AD1端相连，微处理器U5的AD1端通过并联的电容C42和稳压二极管D13接地；其中，第三流量计J6的输入端ADIN3通过电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度恒压强闭环控制仪，其特征在于，包括：闭环控制仪本体(1)和真空电控系统，所述闭环控制仪本体(1)包括支架(11)、设置在支架(11)上的真空屏蔽箱(12)，所述真空屏蔽箱(12)内设置有用于放置芯片的内屏蔽盒(13)，所述内屏蔽盒(13)外侧和真空屏蔽箱(12)内侧皆覆盖有一层电磁屏蔽层；所述真空电控系统包括与真空屏蔽箱(12)相连的真空泵(2)、设置在真空屏蔽箱(12)内的真空计、流量计，以及与真空泵(2)、真空计、流量计电性连接的控制模块(3)。

【技术特征摘要】
1.一种高精度恒压强闭环控制仪，其特征在于，包括：闭环控制仪本体(1)和真空电控系统，所述闭环控制仪本体(1)包括支架(11)、设置在支架(11)上的真空屏蔽箱(12)，所述真空屏蔽箱(12)内设置有用于放置芯片的内屏蔽盒(13)，所述内屏蔽盒(13)外侧和真空屏蔽箱(12)内侧皆覆盖有一层电磁屏蔽层；所述真空电控系统包括与真空屏蔽箱(12)相连的真空泵(2)、设置在真空屏蔽箱(12)内的真空计、流量计，以及与真空泵(2)、真空计、流量计电性连接的控制模块(3)。2.根据权利要求1所述的高精度恒压强闭环控制仪，其特征在于：所述电磁屏蔽层包括铝板、以及覆盖在铝板外侧的铜镍复合膜。3.根据权利要求1所述的高精度恒压强闭环控制仪，其特征在于：所述控制模块(3)包括微处理器、模拟运放单元、数字转换单元、用于控制真空泵(2)开关的阀控单元，所述真空计、流量计皆通过模拟运放单元和数字转换单元与微处理器电性连接，所述微处理器与阀控单元电性连接。4.根据权利要求3所述的高精度恒压强闭环控制仪，其特征在于：所述数字转换单元包括运算放大器U3B、运算放大器U3C、若干稳压二极管、若干电阻和电容；所述真空计的输入端ADIN2通过电阻R48与运算放大器U3C的输入端IN+相连，所述运算放大器U3C的输出端OUT3通过电阻R68与微处理器的AD2端相连，所述微处理器的AD2端通过并联的电容C41和稳压二极管D12接地；所述流量计的输入端ADIN1与真空计的输入端ADIN2相连，流量计的输入端ADIN1通过电阻R49与运算放大器U3B的输入端IN+相连，所述运算放大器U3B的输出端OUT2通过电阻R69与微处理器的AD1端相连，所述微处理器的AD1端通过并联的电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纲，张旭，杨靖，罗立珍，
申请(专利权)人：湖南菲尔姆真空设备有限公司，湖南天羿领航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43