【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电路，更具体地涉及一种加热电路、加热控制系统及质谱仪。
技术介绍
1、在一些超高精度应用中，需要对温度进行精确的控制，例如，一些用于采样反馈的精密电路需要在恒定的环境温度中工作，以确保电路的性能和稳定性。目前，为了实现精确的温度控制，通常使用pid控制器，通过不断地调整加热电路中加热元件的功率来保持温度恒定。现有技术中，pid温度控制加热电路大都采用数字开关斩波技术或者低压差线性稳压技术结合加热元件来实现恒温加热，然而，数字开关斩波技术会导致电路噪声较高，影响整个精密电路信噪比，而低压差线性稳压技术能耗较大，加热效率较低。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是提供可以降低电路噪声且加热效率较高的加热电路、加热控制系统及质谱仪。
2、为解决上述技术问题，根据本技术的一方面，提供一种加热电路，包括有：
3、隔离转换驱动电路，所述隔离转换驱动电路的输入端连接外部pid控制器，用于将来自外部pid控制器的pwm控制信号隔离传输，并对隔离传输的所述pwm控制信号进行电平转换；
4、运放滤波电路，所述运放滤波电路的输入端连接所述隔离转换驱动电路的输出端，用于对电平转换后的pwm控制信号进行滤波；
5、功率加热电路，所述功率加热电路包括第一开关管和可调电阻，所述第一开关管的基极连接所述运放滤波电路的输出端，所述第一开关管的发射极连接所述可调电阻，所述可调电阻的另一端和所述第一开关管的集电极分别连接电源vcc的正负极。
7、其进一步技术方案为：所述运算放大器采用型号为opa189的运算放大器。
8、其进一步技术方案为：所述隔离转换驱动电路包括第三电阻、第一光电耦合器、第一二极管、第二二极管和第二电阻，所述第一光电耦合器中发光二极管的正极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接外部pid控制器，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接电源vcc，所述第二电阻的一端连接所述第二二极管的负极，所述第一光电耦合器中三极管的集电极连接所述第二电阻的另一端，并作为所述隔离转换驱动电路的输出端，以输出经所述隔离转换驱动电路电平转换后的pwm控制信号，所述第一光电耦合器中发光二极管的负极和三极管中的发射极均接地。
9、其进一步技术方案为：所述功率加热电路还包括第五电阻，所述第一开关管的基极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述运放滤波电路的输出端。
10、其进一步技术方案为：所述功率加热电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述可调电阻与所述电源vcc连接的一端，所述第一电容的另一端接地。
11、其进一步技术方案为：所述功率加热电路还包括第三电容，所述第三电容的一端连接所述第一开关管的集电极，所述第三电容的另一端接地。
12、其进一步技术方案为：所述第一开关管采用型号为mje700的晶体管。
13、为解决上述技术问题，根据本技术的另一方面，提供一种加热控制系统，所述加热控制系统包括温度传感器、信号采集电路、微处理器、pid控制器以及上述的加热电路，所述信号采集电路与所述温度传感器和所述微处理器连接，所述pid控制器与所述微处理器和所述加热电路连接。基于上述设计，本技术中，所述温度传感器的探头连接外部精密电路板，以实时检测所述外部精密电路板的工作温度变化，所述微处理器的输入端经所述信号采集电路连接所述温度传感器，以获得所述外部精密电路板的实时工作温度，所述pid控制器的输入端和输出端分别连接所述微处理器的输出端和所述加热电路，以根据来自所述微处理器的实时工作温度控制所述加热电路工作，从而调节控制所述外部精密电路板的工作温度。
14、为解决上述技术问题，根据本技术的另一方面，提供一种质谱仪，所述质谱仪包括所述的加热电路或所述的加热控制系统。
15、与现有技术相比，本技术加热电路中隔离转换驱动电路可将来自外部pid控制器的pwm控制信号进行隔离传输，以降低数字信号与模拟信号的噪声耦合，避免模拟电路信噪比下降，同时还可进行电平转换，将来自外部pid控制器的pwm控制信号转换成适合放大和滤波的电平，以保证信号的质量和稳定性，从而提高加热电路整体的性能和可靠性，且转换后的pwm控制信号传输至运放滤波电路，而运放滤波电路可对转换后的pwm控制信号进行滤波，可消除外部pid控制器工作时的瞬间脉冲电流和电压尖峰，使得输入至功率加热电路的信号脉冲变得平滑，缓慢变化，消除脉冲干扰，功率加热电路的加热功率随pwm占空比缓慢线性变化，降低了噪声，并且，本技术中功率加热电路中第一开关管和可调电阻都作为加热器，电源功率全部用于发热，通过调整可调电阻的阻值可调整整个加热电路的最大加热功率，能耗较小，可提高加热效率。
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1.一种加热电路，其特征在于，包括有：
2.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述运放滤波电路包括第四电阻、第二电容和运算放大器，其中，所述运算放大器的正相输入端连接所述第四电阻和所述第二电容的一端，所述第四电阻的另一端连接所述隔离转换驱动电路的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述运算放大器的反相输入端，并作为所述运放滤波电路的输出端，连接所述功率加热电路中所述第一开关管的基极，所述第二电容的另一端接地。
3.如权利要求2所述的加热电路，其特征在于：所述运算放大器采用型号为OPA189的运算放大器。
4.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述隔离转换驱动电路包括第三电阻、第一光电耦合器、第一二极管、第二二极管和第二电阻，所述第一光电耦合器中发光二极管的正极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接外部PID控制器，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接电源VCC，所述第二电阻的一端连接所述第二二极管的负极，所述第一光电耦合器中三极管的集电极连接所述第二电阻的另一端，并作为所述隔离转换驱动电路的
5.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述功率加热电路还包括第五电阻，所述第一开关管的基极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述运放滤波电路的输出端。
6.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述功率加热电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述可调电阻与所述电源VCC连接的一端，所述第一电容的另一端接地。
7.如权利要求6所述的加热电路，其特征在于：所述功率加热电路还包括第三电容，所述第三电容的一端连接所述第一开关管的集电极，所述第三电容的另一端接地。
8.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述第一开关管采用型号为MJE700的晶体管。
9.一种加热控制系统，其特征在于：包括温度传感器、信号采集电路、微处理器、PID控制器以及如权利要求1-8任一项所述的加热电路，所述信号采集电路与所述温度传感器和所述微处理器连接，所述PID控制器与所述微处理器和所述加热电路连接。
10.一种质谱仪，其特征在于：所述质谱仪包括如权利要求1-8任一项所述的加热电路或如权利要求9所述的加热控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种加热电路，其特征在于，包括有：
2.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述运放滤波电路包括第四电阻、第二电容和运算放大器，其中，所述运算放大器的正相输入端连接所述第四电阻和所述第二电容的一端，所述第四电阻的另一端连接所述隔离转换驱动电路的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述运算放大器的反相输入端，并作为所述运放滤波电路的输出端，连接所述功率加热电路中所述第一开关管的基极，所述第二电容的另一端接地。
3.如权利要求2所述的加热电路，其特征在于：所述运算放大器采用型号为opa189的运算放大器。
4.如权利要求1所述的加热电路，其特征在于：所述隔离转换驱动电路包括第三电阻、第一光电耦合器、第一二极管、第二二极管和第二电阻，所述第一光电耦合器中发光二极管的正极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接外部pid控制器，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接电源vcc，所述第二电阻的一端连接所述第二二极管的负极，所述第一光电耦合器中三极管的集电极连接所述第二电阻的另一端，并作为所述隔离转换驱动电路的输出端，以输出经所述隔离转换驱动电路电平转换后的pwm控制信号，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐青成，赵泥，林志敏，
申请(专利权)人：中元汇吉生物技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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