真空度检测电路、真空度检测方法及真空计技术

本发明专利技术提供一种真空度检测电路、真空度检测方法及真空计，其中，真空度检测电路包括：微处理器模块、信号驱动模块和信号检测模块，其中，所述信号检测模块的输入端与所述信号驱动模块的输出端连接，所述信号检测模块的输出端与所述微处理器模块的输入端连接，所述微处理器模块的输出端与所述信号驱动模块的输入端连接；所述信号驱动模块用于接收所述微处理器模块发出的第一载波，并将所述第一载波传输至所述信号检测模块；所述信号检测模块用于检测真空度，并将所述真空度的检测结果发送至所述微处理器模块。通过本发明专利技术的真空度检测电路，实现了通过一种具有简单结构的数字电路，即可满足对真空度测量灵敏度与信噪比的要求。满足对真空度测量灵敏度与信噪比的要求。满足对真空度测量灵敏度与信噪比的要求。

【技术实现步骤摘要】
真空度检测电路、真空度检测方法及真空计


[0001]本专利技术涉及真空检测
，尤其涉及一种真空度检测电路、真空度检测方法及真空计。

技术介绍

[0002]相关技术可知，真空计可以等效为一个可变的平行板式电容器。它由中心极板与周边固支的薄膜外环电极板构成。由于中心极板与外环电极板之间为高真空，在进行真空度测量时，当不同的绝对压力作用到中心电极板时，中心电极板与外环电极板之间的距离也发生相应的变化，即产生了电容的变化。由于产生的电容变化值与压力大小成比例，进而可以基于电容变化值反映出真空压力的变化值。
[0003]电容薄膜真空计的电容变化范围是pF量级，容易受到杂散电容的干扰，并且真空计内部电容的变化是非线性的，要得到高的精确度必须对非线性进行补偿。目前测量电路设计以基于LC振荡电路或RC振荡电路为主，这种方法测量的灵敏度虽然较高，但是其转换是非线性的，增加了后续信号处理的负担。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种真空度检测电路、真空度检测方法及真空计，用以解决现有技术中由于真空计内部电容的变化是非线性，为了提高测量的灵敏度，需要增加对后续信号进行处理的缺陷，实现了通过一种具有简单结构的数字电路，即可满足对真空度测量灵敏度与信噪比的要求。
[0005]本专利技术提供一种真空度检测电路，所述真空度检测电路包括：微处理器模块、信号驱动模块和信号检测模块，其中，所述信号检测模块的输入端与所述信号驱动模块的输出端连接，所述信号检测模块的输出端与所述微处理器模块的输入端连接，所述微处理器模块的输出端与所述信号驱动模块的输入端连接；所述信号驱动模块用于接收所述微处理器模块发出的第一载波，并将所述第一载波传输至所述信号检测模块；所述信号检测模块用于检测真空度，并将所述真空度的检测结果发送至所述微处理器模块。
[0006]根据本专利技术提供的一种真空度检测电路，所述信号检测模块包括真空规电容，隔直电容、第一运放电路、第二运放电路和运算放大器，其中，所述第一运放电路的负向输入端与所述真空规电容连接，所述第一运放电路的正向输入端和所述第二运放电路的正向输入端分别与所述隔直电容连接，所述第一运放电路的输出端和所述第二运放电路的输出端分别与所述运算放大器连接，所述隔直电容用于将所述第一载波划分为两路相同的第二载波，并将所述第二载波分别输入至所述第一运放电路和所述第二运放电路；所述第一运放电路和所述第二运放电路用于基于所述第二载波分别得到两路输出波形；所述运算放大器用于将所述两路输出波形进行求差放大，得到关于所述真空规电容的电容信息，其中，所述真空规电容的电容信息与所述真空度的检测结果相对应。
[0007]根据本专利技术提供的一种真空度检测电路，所述信号检测模块还设置有对消电容，
其中，所述对消电容与所述第二运放电路的负向输入端连接。
[0008]根据本专利技术提供的一种真空度检测电路，所述真空度检测电路还包括电源模块，其中，所述电源模块分别与所述信号驱动模块、所述信号检测模块和所述微处理器模块相连接，所述电源模块用于为所述信号驱动模块、所述信号检测模块和所述微处理器模块提供供电电压。
[0009]根据本专利技术提供的一种真空度检测电路，所述微处理器模块设置有温控模块，所述温控模块用于控制所述真空度检测电路的温度。
[0010]本专利技术还提供一种真空度检测方法，所述真空度检测方法应用于前文所述的真空度检测电路，包括：基于信号检测模块进行采样，得到检测信号；对所述检测信号进行处理，得到与检测信号对应的检测结果；基于通信传输，将所述检测结果发送至客户端。
[0011]根据本专利技术提供的一种真空度检测方法，在基于通信传输，将所述检测结果发送至客户端之前，所述方法还包括：将所述检测结果发送至微处理器模块，并基于所述微处理器模块对所述检测结果进行乘法解调处理，得到处理后检测结果；所述基于通信传输，将所述检测结果发送至客户端，包括：基于通信传输，将所述处理后检测结果发送至所述客户端。
[0012]根据本专利技术提供的一种真空度检测方法，所述信号检测模块包括真空规电容，所述对所述检测信号进行处理，得到与检测信号对应的检测结果，包括：基于信号驱动模块，施加激励至所述真空规电容，得到与所述检测信号对应的检测电容量，其中，所述激励为所述信号驱动模块向所述信号检测模块发送的第一载波，所述第一载波用于驱动所述信号检测模块进行采样；基于电容量与环境真空度的对应关系，确定与所述检测电容量对应的检测真空度，并将所述检测真空度作为所述检测结果。
[0013]本专利技术还提供一种真空计，所述真空计包括前文所述的真空度检测电路。
[0014]本专利技术提供的真空度检测电路，通过微处理器模块、信号驱动模块和信号检测模块形成结构简单的数字电路，克服了由于真空计内部电容的变化是非线性，为了提高测量的灵敏度，需要增加对后续信号进行处理的缺陷，实现了通过一种具有简单结构的真空度检测电路，在进行真空度测量时即可满足对测量灵敏度与信噪比的要求。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术提供的真空度检测电路的结构示意图之一；
[0017]图2是本专利技术提供的信号检测模块的电路结构示意图之一；
[0018]图3示出基于两路不同载波获取检测结果的信号噪声结果示意图；
[0019]图4示出基于同一路载波获取检测结果的信号噪声结果示意图；
[0020]图5是本专利技术提供的电源模块的工作结构示意图；
[0021]图6是本专利技术提供的微处理器模块的工作结构示意图；
[0022]图7是本专利技术提供的真空度检测电路的应用场景示意图；
[0023]图8是本专利技术提供的真空度检测方法的流程示意图之一；
[0024]图9是本专利技术提供的真空度检测方法的流程示意图之二。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]电容薄膜真空计是一种测量真空度的传感器，因其测量精度高、稳定性强等因素被广泛应用于化工、航天等领域。尤其在半导体工艺中，由于许多工艺步骤需要高精度的真空度控制，因此这种传感器在半导体设备中被大量使用。
[0027]真空计可以等效为一个可变的平行板式电容器。它由中心极板与周边固支的薄膜外环电极板构成。由于中心极板与外环电极板之间为高真空，在测量真空度时，当不同的绝对压力作用到中心电极板时，中心电极板与外环电极板之间的距离也发生相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空度检测电路，其特征在于，所述真空度检测电路包括：微处理器模块、信号驱动模块和信号检测模块，其中，所述信号检测模块的输入端与所述信号驱动模块的输出端连接，所述信号检测模块的输出端与所述微处理器模块的输入端连接，所述微处理器模块的输出端与所述信号驱动模块的输入端连接；所述信号驱动模块用于接收所述微处理器模块发出的第一载波，并将所述第一载波传输至所述信号检测模块；所述信号检测模块用于检测真空度，并将所述真空度的检测结果发送至所述微处理器模块。2.根据权利要求1所述的真空度检测电路，其特征在于，所述信号检测模块包括真空规电容，隔直电容、第一运放电路、第二运放电路和运算放大器，其中，所述第一运放电路的负向输入端与所述真空规电容连接，所述第一运放电路的正向输入端和所述第二运放电路的正向输入端分别与所述隔直电容连接，所述第一运放电路的输出端和所述第二运放电路的输出端分别与所述运算放大器连接；所述隔直电容用于将所述第一载波划分为两路相同的第二载波，并将所述第二载波分别输入至所述第一运放电路和所述第二运放电路；所述第一运放电路和所述第二运放电路用于基于所述第二载波分别得到两路输出波形；所述运算放大器用于将所述两路输出波形进行求差放大，得到关于所述真空规电容的电容信息，其中，所述真空规电容的电容信息与所述真空度的检测结果相对应。3.根据权利要求2所述的真空度检测电路，其特征在于，所述信号检测模块还设置有对消电容，其中，所述对消电容与所述第二运放电路的负向输入端连接。4.根据权利要求1所述的真空度检测电路，其特征在于，所述真空度检测电路还包括电源模块，其中，所述电源模块分别与所述信号驱动模块、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，汤一，宋冬谊，王松杰，韩雪飞，唐嫒尧，廖兴才，林立男，
申请(专利权)人：北京晨晶精仪电子有限公司，
类型：发明
国别省市：