本发明专利技术提供一种电容式薄膜真空计检测装置、真空计及检测方法，该装置包括：载波生成单元、信号采集单元、第一定时器和处理单元；载波生成单元用于根据配置的数字信号生成载波信号，并将载波信号传输至真空计的电极；信号采集单元用于采集真空计的调制信号，并对调制信号进行模数转换后传输至处理单元；其中，调制信号是将真空计的电极的输出信号调制到载波信号得到的；第一定时器用于触发载波生成单元和信号采集单元同步进行信号的传输；处理单元用于对模数转换后的调制信号进行信号处理，得到真空计的气压检测结果。本发明专利技术采用数字驱动的方式获取真空计的气压检测结果，有效保证了检测装置的线性度，且信号处理过程更为简单，无需复杂的电路。无需复杂的电路。无需复杂的电路。
【技术实现步骤摘要】
电容式薄膜真空计检测装置、真空计及检测方法
[0001]本专利技术涉及真空计量
，尤其涉及一种电容式薄膜真空计检测装置、真空计及检测方法。
技术介绍
[0002]真空计主要用于测量绝对气体压强的大小。根据测量原理不同，其种类也是多种多样，如利用带电粒子效应的热阴极电离规、利用气体动力学效应的热电偶规以及利用力学性能的博尔登规、薄膜规等。随着经济的迅速发展，不同领域对真空计的性能、体积及智能化水平要求越来越高。电容式薄膜真空计稳定性和灵敏度好，测量精度高，近些年在军工、半导体、以及核工业领域应用广泛。
[0003]电容式薄膜真空计的工作原理是弹性薄膜因压强变化而偏移，从而反映为电容量的变化，目前气压的检测方式大多数采用模拟的方式实现，包括电容检测、标定以及补偿，然后输出模拟电压，电压的大小代表了量程范围内气体压强的大小。现有的电容式薄膜真空计检测装置中，通常采用模拟驱动方式，如基于LC或RC振荡电路的驱动方式，虽灵敏度高，但检测装置的线性度较差，信号处理的复杂程度高，且电路设计较为复杂。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种电容式薄膜真空计检测装置、真空计及检测方法。
[0005]本专利技术提供一种电容式薄膜真空计检测装置，包括：
[0006]载波生成单元、信号采集单元、第一定时器和处理单元；
[0007]所述载波生成单元用于根据配置的数字信号生成载波信号，并将所述载波信号传输至真空计的电极；
[0008]所述信号采集单元用于采集所述真空计的调制信号，并对所述调制信号进行模数转换后传输至所述处理单元；其中，所述调制信号是将所述真空计的电极的输出信号调制到所述载波信号得到的；
[0009]所述第一定时器用于触发所述载波生成单元和所述信号采集单元同步进行信号的传输；
[0010]所述处理单元用于对模数转换后的所述调制信号进行信号处理，得到所述真空计的气压检测结果。
[0011]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述载波生成单元包括第二定时器、第三定时器、第一寄存器、第一DMA和数模转换装置；
[0012]所述第一寄存器用于存储所述数字信号；
[0013]所述第二定时器用于在所述第一定时器的触发下输出第一时序信号至所述数模转换装置；
[0014]所述第三定时器用于在所述第一定时器的触发下生成第一更新事件；
[0015]所述第一DMA用于在所述第一更新事件的触发下将所述第一寄存器中存储的所述数字信号传输至所述数模转换装置；
[0016]所述数模转换装置用于对所述数字信号进行数模转换，生成所述载波信号，并根据所述第一时序信号将所述载波信号传输至所述真空计的电极。
[0017]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述载波生成单元还包括第二寄存器和采样单元；
[0018]所述第二寄存器用于存储预设长度的源数据；
[0019]所述采样单元用于根据预设步长对所述源数据进行采样，得到采样信号；还用于基于所述采样信号确定所述数字信号，并将所述数字信号存储至所述第一寄存器。
[0020]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述数字信号是基于所述第一DMA的半中断周期配置到所述第一寄存器的。
[0021]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述信号采集单元包括第四定时器、第五定时器、第二DMA和模数转换装置；
[0022]所述第四定时器用于在所述第一定时器的触发下输出第二时序信号至所述模数转换装置；
[0023]所述第五定时器用于在所述第一定时器的触发下生成第二更新事件；
[0024]所述模数转换装置用于根据所述第二时序信号采集所述真空计的调制信号，并对所述调制信号进行模数转换；
[0025]所述第二DMA用于在所述第二更新事件的触发下将模数转换后的所述调制信号传输至所述处理单元。
[0026]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，模数转换后的所述调制信号是基于所述第二DMA的半中断周期传输至所述处理单元的。
[0027]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述处理单元具体用于：
[0028]基于所述第二DMA的半中断周期，采用批处理的方法对模数转换后的所述调制信号进行信号处理。
[0029]根据本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置，所述处理单元包括依次连接的高通滤波器、解调器、第一低通滤波器、运算器和至少一个第二低通滤波器；
[0030]所述高通滤波器用于对模数转换后的所述调制信号进行高通滤波，得到模数转换后的各所述调制信号对应的第一处理结果；
[0031]所述解调器用于对各所述第一处理结果进行解调处理，得到模数转换后的各所述调制信号对应的第二处理结果；
[0032]所述第一低通滤波器用于基于第一预设频率对各所述第二处理结果进行低通滤波，得到模数转换后的各所述调制信号对应的第三处理结果；
[0033]所述运算器用于对各所述第三处理结果求均值；
[0034]所述第二低通滤波器用于基于第二预设频率对所述均值进行低通滤波，得到所述真空计的气压检测结果；其中，所述第一预设频率大于所述第二预设频率。
[0035]本专利技术还提供一种真空计，包括如上述任一种所述的电容式薄膜真空计检测装置。
[0036]本专利技术还提供一种电容式薄膜真空计检测方法，包括：
[0037]根据配置的数字信号生成载波信号，并将所述载波信号传输至真空计的电极；同时，采集所述真空计的调制信号，并对所述调制信号进行模数转换；其中，所述调制信号是将所述真空计的电极的输出信号调制到所述载波信号得到的；
[0038]对模数转换后的所述调制信号进行信号处理，得到所述真空计的气压检测结果。
[0039]本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置、真空计及检测方法，通过第一定时器对载波生成单元和信号采集单元进行硬件同步，并通过载波生成单元根据配置的数字信号生成载波信号，通过信号采集单元采集真空计的调制信号以及对调制信号进行模数转换，通过处理单元对模数转换后的调制信号进行信号处理，从而采用数字驱动的方式获取真空计的气压检测结果，有效保证了检测装置的线性度，且信号处理过程更为简单，无需复杂的电路。
附图说明
[0040]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。
[0041]图1是本专利技术提供的电容式薄膜真空计检测装置的结构示意图；
[0042]图2是本专利技术提供的载波生成单元的结构示意图之一；
[0043]图3是本专利技术提供的载波生成单元的结构示意图之二；
[0044]图4是本专利技术提供的信号采集单元的结构示意图；
[0045]图5是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电容式薄膜真空计检测装置，其特征在于，包括：载波生成单元、信号采集单元、第一定时器和处理单元；所述载波生成单元用于根据配置的数字信号生成载波信号，并将所述载波信号传输至真空计的电极；所述信号采集单元用于采集所述真空计的调制信号，并对所述调制信号进行模数转换后传输至所述处理单元；其中，所述调制信号是将所述真空计的电极的输出信号调制到所述载波信号得到的；所述第一定时器用于触发所述载波生成单元和所述信号采集单元同步进行信号的传输；所述处理单元用于对模数转换后的所述调制信号进行信号处理，得到所述真空计的气压检测结果。2.根据权利要求1所述的电容式薄膜真空计检测装置，其特征在于，所述载波生成单元包括第二定时器、第三定时器、第一寄存器、第一DMA和数模转换装置；所述第一寄存器用于存储所述数字信号；所述第二定时器用于在所述第一定时器的触发下输出第一时序信号至所述数模转换装置；所述第三定时器用于在所述第一定时器的触发下生成第一更新事件；所述第一DMA用于在所述第一更新事件的触发下将所述第一寄存器中存储的所述数字信号传输至所述数模转换装置；所述数模转换装置用于对所述数字信号进行数模转换，生成所述载波信号，并根据所述第一时序信号将所述载波信号传输至所述真空计的电极。3.根据权利要求2所述的电容式薄膜真空计检测装置，其特征在于，所述载波生成单元还包括第二寄存器和采样单元；所述第二寄存器用于存储预设长度的源数据；所述采样单元用于根据预设步长对所述源数据进行采样，得到采样信号；还用于基于所述采样信号确定所述数字信号，并将所述数字信号存储至所述第一寄存器。4.根据权利要求2所述的电容式薄膜真空计检测装置，其特征在于，所述数字信号是基于所述第一DMA的半中断周期配置到所述第一寄存器的。5.根据权利要求1所述的电容式薄膜真空计检测装置，其特征在于，所述信号采集单元包括第四定时器、第五定时器、第二DMA和模数转换装置；所述第四定时器用于在所述第一定时器的触发下输出第二时序信号至...
【专利技术属性】
技术研发人员：王松杰，廖兴才，林立男，汤一，闫冉，王杰，宋冬谊，唐嫒尧，高乐，
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：
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