一种迷你型气体质量流量控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种迷你型气体质量流量控制器，包括壳体，所述壳体下端的两侧分别设有气路接口，内部设有流量传感器，分流器、调节阀和控制电路板，所述流量传感器和调节阀均与控制电路板信号连接，所述分流器设置在调节阀阀体内部，分流器的中部与气路接口连接，壳体顶端分别设有指示灯和电气接口，壳体背面设有操作按钮，所述控制电路板包括MUC采集运算模块、电源模块、传感器信号放大模块、电磁阀控制模块；本发明专利技术的迷你型气体质量流量控制器，可以精确控制气体的给定量，累计流量自动计量、数据自动记录，适用多种场合。适用多种场合。适用多种场合。

【技术实现步骤摘要】
一种迷你型气体质量流量控制器


[0001]本专利技术涉及质量流量控制
，具体涉及一种迷你型气体质量流量控制器。

技术介绍

[0002]MFC，即Mass Flow Controller（缩写为MFC），是一个可以手动设定或与电脑连接自动控制的气体稳流装置，能在较宽的量程范围内快速而精确的控制气体流量，即使系统压力有波动或环境温度有轻微变化，也不会影响其正常工作，原则上不需要温度和压力补偿。
[0003]气体质量流量控制器在石化工业、生化、半导体和集成电路工业、特种材料学科、医药、蔬果保鲜、加气饮料、环保和真空等多种领域的科研和生产中有着重要的应用。其典型的场合包括：电子工艺设备，如氧化、CVD、MOCVD、扩散、外延、等离子刻蚀、离子注入、溅射、以及微反应装置、混气配气系统、真空镀膜设备、光纤熔炼、气相色谱仪及其他分析仪器。
[0004]气体流量的测量和控制不因温度或压力的波动而失准，对于多数气体流量测控系统而言，很难避免系统的压力波动及环境和介质的温度变化,，现有的气体质量流量控制器因为传感器和电路板设计工艺以及内部零部件问题，导致产品体积较大，对于很多有空间要求的设备急需一种小体积的气体质量流量控制器。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种迷你型气体质量流量控制器，可以精确控制气体的给定量，累计流量自动计量、数据自动记录，适用多种场合。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种迷你型气体质量流量控制器，包括壳体，所述壳体下端的两侧分别设有气路接口，内部设有流量传感器、分流器、调节阀和控制电路板，所述流量传感器和调节阀均与控制电路板信号连接，所述分流器设置在调节阀阀体内部，分流器的中部与气路接口连接，壳体顶端分别设有指示灯和电气接口，壳体背面设有操作按钮。
[0007]优选的，所述控制电路板包括MUC采集运算模块、电源模块、传感器信号放大模块、电磁阀控制模块；所述电源模块包括稳压芯片U1、U3，电荷泵电源芯片U2，降压芯片U4；所述稳压芯片U1为芯片LT1933，电荷泵电源芯片U2为ICL7660SCBA，稳压芯片U3为芯片LT3080，降压芯片U4为LP2985，稳压芯片U1的引脚1通过电容C2连接引脚6，引脚2接地，引脚3连接在串接的电阻R1和R2之间，电阻R1的另一端输出3.3V电源，电阻R2的另一端接地；引脚4通过电阻R62连接输入电源，引脚5连接输入电源，引脚6连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接二极管D3的正极输出3.3V电源，二极管D3的负极连接电容C2的一端，电容C2并接在引脚1和引脚6之间，二极管D2和电容C3的一端分别连接在电感的两端，另一端接地；所述稳压芯片U3的引脚7、引脚8连接电源输入端，引脚7通过电容C6接地，引脚5连接在引脚7和电容C6之间，引脚1、2、3通过电容C8接地，引脚4连接并接的电阻R3和电容C7的一端，电阻R3和电容C7的另一
端接地；降压芯片U4引脚1连接稳压芯片U3的引脚1，引脚2接地，引脚1和引脚2之间连接电容C9，引脚3通过电阻R5连接稳压芯片U3的引脚1，引脚4通过电容C10接地，引脚5输出5V电源，引脚4和引脚5之间连接电容C11；电荷泵电源芯片U2的引脚2和引脚4之间连接电容TC1，引脚3接地，引脚5通过电容TC2接地输出
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5V电源，引脚8连接+5V电源并通过电容C4接地，电容C5与电容C4并接；所述MUC采集运算模块包括单片机U16、晶体振荡器X2、模数采集芯片U18，所述单片机U16包括U16A和U16B，为芯片STM32F373RBT6，所述晶体振荡器X2的两端分别连接单片机U16A的引脚5和引脚6，电容C47和电容C48的一端分别连接晶体振荡器X2的两端，电容C47和电容C48并接，电容C47和电容C48的另一端接地，单片机U16A的引脚60通过电阻R54接地，引脚14和引脚15分别连接按钮K1和K2的输入端，按钮K1和K2的输出端接地，按钮K1和K2分别并接有电容C64和C65，引脚16和引脚18分别连接时钟芯片J8的引脚2和引脚1，时钟芯片J8的引脚3和引脚6接地，引脚4和引脚5连接所述电源模块的3.3V电源，引脚7、引脚8分别连接单片机U16A的引脚46和引脚49，模数采集芯片U18的引脚1、引脚2分别连接单片机U16A的引脚51和引脚50，引脚3接地，引脚4连接电阻R63，与电阻R63并接的电容C61接地，引脚8连接+5V电源并通过电容C58接地，引脚9和引脚10连接单片机U16A的引脚52和引脚53，引脚7连接运算放大器U20A的反相输入端，运算放大器U20A的输出端连接其反相输入端，其正相输入端连接模拟开关芯片U15的引脚4，所述模拟开关芯片U15为芯片MAX4624/5，模拟开关芯片U15的引脚6连接运算放大器U20B的正相输入端，引脚1连接芯片U16A的引脚47，引脚2连接+5V电源，引脚3接地，运算放大器U20B的反相输入端连接模数采集芯片U18的引脚6，输出端通过并接的电容C41和二极管ZD9接地；单片机U16A的引脚23
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引脚25分别连接指示灯LED2控制端，单片机U16A的引脚26
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引脚28分别连接指示灯LED1控制端，指示灯LED1、LED2的输入端均连接3.3V电源，芯片U16A的引脚58连接接收芯片U19的引脚1，引脚59连接接收芯片U19的引脚3和引脚2，引脚59连接接收芯片U19的引脚4，接收芯片U19的引脚5接地，引脚6连接通讯接口RS
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485A，引脚7连接通讯接口RS
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485B，引脚8连接3.3V电源，三极管Q4的集电极连接所述芯片U16A的引脚21，发射极接地，基极通过电阻R95连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极连接
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5V电源，基极通过电阻R97连接在电阻R93和R94之间，三极管Q5的集电极连接所述芯片U16A的引脚21，发射极接地，基极通过电阻R89连接在电阻R93和R94之间，电阻R93的另一端连接电磁阀控制端，电阻R93的另一端接地；基准电压芯片U6的引脚2和引脚4之间并接电容C14和C15，电容C14和C15的一端连接+13V电源，负极接地，引脚5和引脚6之间并接电容C16和C17；电容C16和C17的一端接地，另一端连接运算放大器U8B的正相输入端和运算放大器U8A的正相输入端，运算放大器U8B和U8A的反相输入端和输出端连接，基准电压芯片U6的引脚6连接有分压电阻R19和R20。
[0008]所述传感器信号放大模块包括传感器激励模块和信号放大模块；所述传感器激励模块包括运算放大器U7A、三极管Q1，所述运算放大器U7A的正极通过电阻R8连接
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5V电源，输出端连接二极管ZD4的正极，二极管ZD4的负极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接输入电源，基极和集电极之间并接电阻R11，发射极连接并接的电容C55、C56、C80的一端，电容C55、C56、C80的另一端接地。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种迷你型气体质量流量控制器，包括壳体，其特征在于所述壳体下端的两侧分别设有气路接口，内部设有流量传感器、分流器、调节阀和控制电路板，所述流量传感器和调节阀均与控制电路板信号连接，所述分流器设置在调节阀阀体内部，分流器的中部与气路接口连接，壳体顶端分别设有指示灯和电气接口，壳体背面设有操作按钮。2.根据权利要求1所述的迷你型气体质量流量控制器，其特征在于所述控制电路板包括MUC采集运算模块、电源模块、传感器信号放大模块、电磁阀控制模块；所述电源模块包括稳压芯片U1、U3，电荷泵电源芯片U2，降压芯片U4；所述稳压芯片U1为芯片LT1933，电荷泵电源芯片U2为ICL7660SCBA，稳压芯片U3为芯片LT3080，降压芯片U4为LP2985，稳压芯片U1的引脚1通过电容C2连接引脚6，引脚2接地，引脚3连接在串接的电阻R1和R2之间，电阻R1的另一端输出3.3V电源，电阻R2的另一端接地；引脚4通过电阻R62连接输入电源，引脚5连接输入电源，引脚6连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接二极管D3的正极输出3.3V电源，二极管D3的负极连接电容C2的一端，电容C2并接在引脚1和引脚6之间，二极管D2和电容C3的一端分别连接在电感的两端，另一端接地；所述稳压芯片U3的引脚7、引脚8连接电源输入端，引脚7通过电容C6接地，引脚5连接在引脚7和电容C6之间，引脚1、2、3通过电容C8接地，引脚4连接并接的电阻R3和电容C7的一端，电阻R3和电容C7的另一端接地；降压芯片U4引脚1连接稳压芯片U3的引脚1，引脚2接地，引脚1和引脚2之间连接电容C9，引脚3通过电阻R5连接稳压芯片U3的引脚1，引脚4通过电容C10接地，引脚5输出5V电源，引脚4和引脚5之间连接电容C11；电荷泵电源芯片U2的引脚2和引脚4之间连接电容TC1，引脚3接地，引脚5通过电容TC2接地输出
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5V电源，引脚8连接+5V电源并通过电容C4接地，电容C5与电容C4并接；所述MUC采集运算模块包括单片机U16、晶体振荡器X2、模数采集芯片U18，所述单片机U16包括U16A和U16B，为芯片STM32F373RBT6，所述晶体振荡器X2的两端分别连接单片机U16A的引脚5和引脚6，电容C47和电容C48的一端分别连接晶体振荡器X2的两端，电容C47和电容C48并接，电容C47和电容C48的另一端接地，单片机U16A的引脚60通过电阻R54接地，引脚14和引脚15分别连接按钮K1和K2的输入端，按钮K1和K2的输出端接地，按钮K1和K2分别并接有电容C64和C65，引脚16和引脚18分别连接时钟芯片J8的引脚2和引脚1，时钟芯片J8的引脚3和引脚6接地，引脚4和引脚5连接所述电源模块的3.3V电源，引脚7、引脚8分别连接单片机U16A的引脚46和引脚49，模数采集芯片U18的引脚1、引脚2分别连接单片机U16A的引脚51和引脚50，引脚3接地，引脚4连接电阻R63，与电阻R63并接的电容C61接地，引脚8连接+5V电源并通过电容C58接地，引脚9和引脚10连接单片机U16A的引脚52和引脚53，引脚7连接运算放大器U20A的反相输入端，运算放大器U20A的输出端连接其反相输入端，其正相输入端连接模拟开关芯片U15的引脚4，所述模拟开关芯片U15为芯片MAX4624/5，模拟开关芯片U15的引脚6连接运算放大器U20B的正相输入端，引脚1连接芯片U16A的引脚47，引脚2连接+5V电源，引脚3接地，运算放大器U20B的反相输入端连接模数采集芯片U18的引脚6，运算放大器U20B的输出端通过并接的电容C41和二极管ZD9接地；单片机U16A的引脚23
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引脚25分别连接指示灯LED2控制端，单片机U16A的引脚26
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引脚28分别连接指示灯LED1控制端，指示灯LED1、LED2的输入端均连接3.3V电源，芯片U16A的引脚58连接接收芯片U19的引脚1，引脚59连接接收芯片U19的引脚3和引脚2，引脚59连接接收芯片U19的引脚4，接收芯片U19的引脚5接地，引脚6连接通讯接口RS
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485A，引脚7连接通讯接口RS
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485B，引脚8连接3.3V电源，
三极管Q4的集电极连接所述芯片U16A的引脚2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，
申请(专利权)人：山西仁荷微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：