CN209264648U - 色谱仪氢焰检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种色谱仪氢焰检测器，包括壳体及壳体内部的微电流测量电路，所述微电流测量电路包括电压放大电路和调零放大电路，调零放大电路的输入端与电压放大电路的输入端连接，所述调零放大电路用于补偿检测器中的微弱电流，进行电流放大且进行调零，避免检测器的工作出现误差；所述电压放大电路用于将检测器中的微弱电信号不失真的进行电压比例放大。本实用新型采用调零放大电路对检测器中的微弱信号先进行电流放大及调零，再通过电压放大电路进行单独的电压放大。因为电压放大时，不可避免的会产生噪声，所以使用两个放大电路在调零时，可避免失调电压带来的影响，减少信号漂移。

Description

色谱仪氢焰检测器

技术领域

本实用新型涉及氢焰检测器技术领域，特别是涉及一种色谱仪氢焰检测器。

背景技术

在氢焰检测器的电离室中，其极化极和收集极间极间电阻很高，但由于氢焰检测器产生的离子流信号是很微弱的，所以要把这种微弱的电流信号经过放大转化为电压信号输出测量。且此部分电流进入检测器中的电路之后，因为有部分电离信号干扰，其在色谱站内输出的色谱线不在零线上，所以需要使用放大电路将这部分信号补偿掉，进行调零使得其在输出后仍位于零位线上。但一般的放大电路在工作中，极易产生大噪声，影响放大器的正常工作，在产生的噪声的同时，还会出现信号漂移及调零不准确的状况，因此对最终的放大调零结果有很大的影响。所以提出一种能够提高放大效果并实现准确调零的色谱仪氢焰检测器是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了克服上述缺陷，提出一种色谱仪氢焰检测器能够提高放大效果并实现准确调零。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：色谱仪氢焰检测器，包括壳体及壳体内部的微电流测量电路，所述微电流测量电路包括电压放大电路和调零放大电路，调零放大电路的输入端与电压放大电路的输入端连接，所述调零放大电路用于补偿检测器中的微弱电流，进行电流放大且进行调零，避免检测器的工作出现误差；所述电压放大电路用于将检测器中的微弱电信号不失真的进行电压比例放大；所述调零放大电路包括电流放大电路和调零电路，调零电路中增设高阻反馈电路，可减少调零过程的噪音，保证了电流放大电路的正常工作；

所述电流放大电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R22、电容C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、放大器U1和开关K1、K2、K3、K4，所述电阻R2的一端连接至电阻R11、电容C2的一端后与输入信号连接，所述电阻R2的一端还连接至开关K1、K2、K3、K4的一端，电阻R2的另一端连接至电容C7的一端后与放大器U1的引脚2连接，电容C7的另一端连接至放大器U1的引脚6，所述放大器U1的引脚3连接至电阻R3的一端，其引脚1连接至电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接至电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接至放大器U1的引脚5，所述放大器U1的引脚4连接至电容C14的一端和电阻R22的可调端，所述电阻R3和电容C14的另一端均接地，所述放大器U1的引脚6还连接至电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端还连接至电阻R7、R8、R9、R10和电容C6、C5、C4、C3的另一端，电阻R7、R8、R9、R10的一端分别与电容C6、C5、C4、C3的一端连接后依次分别连接至开关K1、K2、K3、K4的另一端，所述开关K4的另一端还连接有电容C2和电阻R11的另一端，所述电阻R5的另一端还作为该电流放大电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

进一步地，所述电压放大电路包括电阻R12、R13、R15、R16、R17、R18、电容C9、C10、C11、C12、C13和放大器U2，其中电阻R12的一端作为该电压放大电路的输入端与调零放大电路的输出端连接，电阻R12的另一端连接至电阻R13、电容C9的一端后连接至放大器U2的引脚2，所述放大器U2的引脚1连接至电阻R17的一端，电阻R13的另一端连接至电阻R16、电容C12的一端后连接至电阻R15的另一端，所述电阻R15的另一端连接至放大器U2的引脚3后与电容C9的另一端连接，电阻R16的另一端连接电阻R18、电容C13的一端，且电阻R16的另一端作为该电路的输出端输出信号，放大器U2的引脚4连接电容C11的一端后外接-15V电压，其引脚5连接电容C10的一端后外接+15V电压，所述电阻R17、R18和电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地。

进一步地，所述调零电路包括电阻R1、R14、R19、R20、R21、电容C1、放大器U3、U5、基准电压源U4和开关K5，所述电阻R1的一端连接至电容C1的一端后与输入信号连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端连接后连接至开关K5的一端，开关K5的另一端连接至电阻R21的可调端，所述电阻R21的一端连接至放大器U3的引脚1和电阻R14的一端，电阻R21的另一端连接至放大器U5的引脚3、引脚1，放大器U5的引脚2连接至电阻R19的另一端和基准电压源U4的引脚1，电阻R19的一端连接至放大器U3的引脚2和电阻R14的另一端；所述基准电压源U4的引脚1还连接至电阻R20的另一端，电阻R20的一端连接至基准电压源U4的引脚3。所述放大器U3的引脚5和基准电压源U4的引脚3外接+15V电压，基准电压源U4、放大器U3的引脚4外接-15V电压，基准电压源U4的引脚2和放大器U3的引脚3接地。

由于采用了上述方案，本实用新型的有益效果在于：本实用新型对色谱仪氢焰检测器的微电流测量电路进行重新设计，所述微电流测量电路包括电压放大电路和调零放大电路，调零放大电路的输入端与电压放大电路的输入端连接，所述调零放大电路用于补偿检测器中的微弱电流，进行电流放大且进行调零，避免检测器的工作出现误差；所述电压放大电路用于将检测器中的微弱电信号不失真的进行电压比例放大。本实用新型采用调零放大电路对检测器中的微弱信号先进行电流放大及调零，再通过电压放大电路进行单独的电压放大。因为电压放大时，不可避免的会产生噪声，所以使用两个放大电路在调零时，可避免失调电压带来的影响，减少信号漂移。且调零电路中增设高阻反馈电路，可减少调零过程的噪音，保证了电流放大电路的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型所述微电流测量电路的电路图。

附图标记：

1-电流放大电路，2-电压放大电路，3-调零电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

如图1所示，色谱仪氢焰检测器，包括壳体及壳体内部的微电流测量电路，所述微电流测量电路包括电压放大电路和调零放大电路。

所述调零放大电路用于补偿检测器中的微弱电流，进行电流放大且进行调零，避免检测器的工作出现误差。调零放大电路包括电流放大电路和调零电路。所述电流放大电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R22、电容C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、放大器U1和开关K1、K2、K3、K4，电阻R22为可调电阻，放大器U1的型号为AD549。具体地说，所述电阻R2的一端连接至电阻R11、电容C2的一端后与输入信号连接，所述电阻R2的一端还连接至开关K1、K2、K3、K4的一端，电阻R2的另一端连接至电容C7的一端后与放大器U1的引脚2连接，电容C7的另一端连接至放大器U1的引脚6，所述放大器U1的引脚3连接至电阻R3的一端，其引脚1连接至电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接至电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接至放大器U1的引脚5，所述放大器U1的引脚4连接至电容C14的一端和电阻R22的可调端，所述电阻R3和电容C14的另一端均接地，所述放大器U1的引脚6还连接至电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端还连接至电阻R7、R8、R9、R10和电容C6、C5、C4、C3的另一端，电阻R7、R8、R9、R10的一端分别与电容C6、C5、C4、C3的一端连接后依次分别连接至开关K1、K2、K3、K4的另一端，所述开关K4的另一端还连接有电容C2和电阻R11的另一端，所述电阻R5的另一端还作为该电流放大电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

其中，电阻R2为放大器U1的输入限流保护电阻，可以防止放大器U1在工作时，当输入信号的电压超过供电电压，导致放大器U1损坏或者出现输入电流漂移和电压漂移的情况。电容C7用于消除电路中的超调量；电阻R4、R6和R22可组成放大器U1的可调零电路，且电阻R22为可调电阻，可使得放大器U1在工作时实现自动稳零，保证了其工作的稳定性。电阻R7、R8、R9、R10组成放大器U1的增益调节电路，使得氢焰检测器在分析检测时能够设置四个量程转换，便于检测的准确性。

所述电压放大电路用于将检测器中的微弱电信号不失真的进行电压比例放大，电压放大电路的输入端与调零放大电路的输出端连接。所述电压放大电路包括电阻R12、R13、R15、R16、R17、R18、电容C9、C10、C11、C12、C13和放大器U2，放大器U2的型号采用OP07。其中电阻R12的一端作为该二级放大电路的输入端与调零放大电路的输出端连接，电阻R12的另一端连接至电阻R13、电容C9的一端后连接至放大器U2的引脚2，所述放大器U2的引脚1连接至电阻R17的一端，电阻R13的另一端连接至电阻R16、电容C12的一端后连接至电阻R15的另一端，所述电阻R15的另一端连接至放大器U2的引脚3后与电容C9的另一端连接，电阻R16的另一端连接电阻R18、电容C13的一端，且电阻R16的另一端作为该电路的输出端输出信号，放大器U2的引脚4连接电容C11的一端后外接-15V电压，其引脚5连接电容C10的一端后外接+15V电压，所述电阻R17、R18和电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地。

本实用新型采用调零放大电路对检测器中的微弱信号先进行电流放大及调零，再通过电压放大电路进行单独的电压放大。因为电压放大时，不可避免的会产生噪声，所以使用两个放大电路在调零时，可避免失调电压带来的影响，减少信号漂移。

进一步地，在对检测器中的微电流进行调零时，因为传统的放大器调零方法，其调节范围过大，会在放大器的输入端引起非常大的噪音，淹没原本的输入信号，使得放大器无U1法正常工作。所以在调零电路中还连接有高阻反馈电路，减少调零过程的噪音，保证了放大器U1正常工作并输出信号。

所述调零电路包括电阻R1、R14、R19、R20、R21、电容C1、放大器U3、U5、基准电压源U4和开关K5，电阻R21为可调电阻，放大器U3的型号为LM1458，放大器U5的型号为OPAMP，基准电压源U4的型号为LM399AH。所述电阻R1的一端连接至电容C1的一端后与输入信号连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端连接后连接至开关K5的一端，开关K5的另一端连接至电阻R21的可调端，所述电阻R21的一端连接至放大器U3的引脚1和电阻R14的一端，电阻R21的另一端连接至放大器U5的引脚3、引脚1，放大器U5的引脚2连接至电阻R19的另一端和基准电压源U4的引脚1，电阻R19的一端连接至放大器U3的引脚2和电阻R14的另一端；所述基准电压源U4的引脚1还连接至电阻R20的另一端，电阻R20的一端连接至基准电压源U4的引脚3。所述放大器U3的引脚5和基准电压源U4的引脚3外接+15V电压，基准电压源U4、放大器U3的引脚4外接-15V电压，基准电压源U4的引脚2和放大器U3的引脚3接地。

其中通过对可变电阻R21的阻值进行改变，使得R1处的电压值变化，以抵消从输入端进入的部分电离信号，以实现调零。电阻R14、R19、R20和放大器U3、U5及基准电压源U4组成高阻反馈电路，如此从基准电压源输出的稳定电压经过放大器U3、U5放大后可分别为电阻R21两端提供稳定的电压源，以避免直接接入电源发生电源震荡波动，出现噪声以对准确调零造成影响。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.色谱仪氢焰检测器，包括壳体及壳体内部的微电流测量电路，其特征在于：所述微电流测量电路包括电压放大电路和调零放大电路，调零放大电路的输入端与电压放大电路的输入端连接，所述调零放大电路用于补偿检测器中的微弱电流，进行电流放大且进行调零，避免检测器的工作出现误差；所述电压放大电路用于将检测器中的微弱电信号不失真的进行电压比例放大；所述调零放大电路包括电流放大电路和调零电路，调零电路中增设高阻反馈电路，可减少调零过程的噪音，保证了电流放大电路的正常工作；

所述电流放大电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R22、电容C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、放大器U1和开关K1、K2、K3、K4，所述电阻R2的一端连接至电阻R11、电容C2的一端后与输入信号连接，所述电阻R2的一端还连接至开关K1、K2、K3、K4的一端，电阻R2的另一端连接至电容C7的一端后与放大器U1的引脚2连接，电容C7的另一端连接至放大器U1的引脚6，所述放大器U1的引脚3连接至电阻R3的一端，其引脚1连接至电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接至电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接至放大器U1的引脚5，所述放大器U1的引脚4连接至电容C14的一端和电阻R22的可调端，所述电阻R3和电容C14的另一端均接地，所述放大器U1的引脚6还连接至电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端还连接至电阻R7、R8、R9、R10和电容C6、C5、C4、C3的另一端，电阻R7、R8、R9、R10的一端分别与电容C6、C5、C4、C3的一端连接后依次分别连接至开关K1、K2、K3、K4的另一端，所述开关K4的另一端还连接有电容C2和电阻R11的另一端，所述电阻R5的另一端还作为该电流放大电路的输出端与电压放大电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的色谱仪氢焰检测器，其特征在于：所述电压放大电路包括电阻R12、R13、R15、R16、R17、R18、电容C9、C10、C11、C12、C13和放大器U2，其中电阻R12的一端作为该电压放大电路的输入端与调零放大电路的输出端连接，电阻R12的另一端连接至电阻R13、电容C9的一端后连接至放大器U2的引脚2，所述放大器U2的引脚1连接至电阻R17的一端，电阻R13的另一端连接至电阻R16、电容C12的一端后连接至电阻R15的另一端，所述电阻R15的另一端连接至放大器U2的引脚3后与电容C9的另一端连接，电阻R16的另一端连接电阻R18、电容C13的一端，且电阻R16的另一端作为该电路的输出端输出信号，放大器U2的引脚4连接电容C11的一端后外接-15V电压，其引脚5连接电容C10的一端后外接+15V电压，所述电阻R17、R18和电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的色谱仪氢焰检测器，其特征在于：所述调零电路包括电阻R1、R14、R19、R20、R21、电容C1、放大器U3、U5、基准电压源U4和开关K5，所述电阻R1的一端连接至电容C1的一端后与输入信号连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端连接后连接至开关K5的一端，开关K5的另一端连接至电阻R21的可调端，所述电阻R21的一端连接至放大器U3的引脚1和电阻R14的一端，电阻R21的另一端连接至放大器U5的引脚3、引脚1，放大器U5的引脚2连接至电阻R19的另一端和基准电压源U4的引脚1，电阻R19的一端连接至放大器U3的引脚2和电阻R14的另一端；所述基准电压源U4的引脚1还连接至电阻R20的另一端，电阻R20的一端连接至基准电压源U4的引脚3，所述放大器U3的引脚5和基准电压源U4的引脚3外接+15V电压，基准电压源U4、放大器U3的引脚4外接-15V电压，基准电压源U4的引脚2和放大器U3的引脚3接地。