專利名稱：紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種兩相交流電源裝置，具體為一種紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的 電源裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，鋼鐵材料中c、 s元素的含量的多少，對材料的性能起著很重要的作用。 因此，絕大多數(shù)冶金、鑄造及機(jī)械加工企業(yè)都必須具備c、 s元素的檢測手段，目前，
我國用來檢測c、 s的方法，有氣體容量法、非水滴定法、及紅外分析法，前兩種方法
屬化學(xué)分析方法，分析起來比較麻煩且精度低，特別是近年來，隨著我國材料工業(yè)的飛 速發(fā)展，對其材料性能的要求越來越高，很多企業(yè)都要求能精確測定出材料中主要元素 的含量，而氣體容量法、非水滴定法已不能勝任，因此近年來，很多企業(yè)為了使自己的 產(chǎn)品能上一個(gè)臺階，已普遍采用紅外分析法，由于紅外分析法從原理上就與氣體容量法 和非水滴定法不同(紅外是用物理分析方法)，其分析精度之高可比氣體容量法、非水
滴定法高2個(gè)數(shù)量級，因此氣體容量法、非水滴定法逐漸被紅外分析法所替代。
斬波電機(jī)是紅外碳硫元素分析儀的關(guān)鍵器件之一，它的作用是將紅外光源發(fā)出的直 流紅外光，以非常穩(wěn)定的頻率轉(zhuǎn)變成交流光，這樣就可以引入交流放大器對紅外傳感器 產(chǎn)生微弱的信號進(jìn)行放大，從而有效的竭制了前置級因溫度、濕度等因素造成的干擾， 有效地克服儀器的漂移問題，保證了紅外檢測的精度，而要斬波電機(jī)非常穩(wěn)定的工作， 必需為它提供A相、B相9(T的兩相精密交流電源，現(xiàn)有的斬波電機(jī)多直接使用兩相電 源，無法保證兩相電壓的幅度和相位的穩(wěn)定精確。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問題是現(xiàn)有使用的簡單兩相電源不能保證斬波電機(jī)穩(wěn)定的工作。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的電源裝置，包括晶體振 蕩器、分頻器、兩相方波形成器、壓控衰減器、前置放大及功率放大模塊、電壓穩(wěn)定模 塊，晶體振蕩器產(chǎn)生方波信號，信號經(jīng)分頻器分頻后輸入兩相方波形成器，產(chǎn)生相位相 關(guān)90°的兩相方波，所述兩相方波分別輸入兩壓控衰減器，再通過兩前置放大及功率放
大模塊輸出兩相電壓，前置放大及功率放大模塊的輸出還連接電壓穩(wěn)定模塊，電壓穩(wěn)定 模塊包括精密電壓基準(zhǔn)、精密整流器和積分器，前置放大及功率放大模塊的輸出連接精 密整流器的輸入，精密整流器和精密電壓基準(zhǔn)的輸出連接積分器輸入，積分器輸出到壓 控衰減器，構(gòu)成回路閉環(huán)反饋。
本實(shí)用新型還采用數(shù)字式兩相方波形成器提高兩相電源的相位精度，即由數(shù)字電路 芯片構(gòu)成兩相方波形成器；電源由晶體振蕩器產(chǎn)生240kHz方波信號，經(jīng)分頻器分頻為 2.4kHz后輸入數(shù)字式兩相方波形成器，產(chǎn)生相位相關(guān)9(TC的兩相方波，所述兩相方波 分別輸入FET壓控衰減器。
本實(shí)用新型產(chǎn)生的兩相電壓由電壓穩(wěn)定模塊分別實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，其穩(wěn)定過程是當(dāng)由于 某種原因使輸出電壓升高時(shí)，精密電壓基準(zhǔn)和精密整流器的輸出電壓經(jīng)比較和積分后， 使積分電壓升高，升高的積分電壓使壓控衰減器溝道電阻RDS減少，因此壓控衰減器對 輸入的方波信號的衰減增加，從而減小了前置放大及功率放大模塊的輸入信號，使輸出 電壓下降，反之亦然，起到電壓幅度穩(wěn)定的作用。
本實(shí)用新型可以穩(wěn)定的給紅外碳硫元素分析儀的斬波電機(jī)提供兩相精密交流電源， 幅度穩(wěn)定度要求達(dá)到10—V8小時(shí)，相位達(dá)到90。 ±1° 。


圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1，本實(shí)用新型包括石英晶體振蕩器、分頻器、數(shù)字式兩相方波形成器、FET 壓控衰減器、前置放大及功率放大器、電壓穩(wěn)定模塊，電壓穩(wěn)定模塊包括精密電壓基準(zhǔn)、 精密整流器和積分器，由晶體振蕩器產(chǎn)生240KHz的方波的信號，該信號經(jīng)分頻器分頻， 使其頻率變?yōu)?.4KHz，將2.4KHz方波輸入數(shù)字式兩相方波形成器，產(chǎn)生相位相90°的 兩相方波，兩相方波分別輸入到FET壓控衰減器，然后進(jìn)行前置放大和功率放大，輸出 相位相關(guān)9(T的電壓；前置放大及功率放大器的輸出還連接精密整流器的輸入，精密整 流器和精密電壓基準(zhǔn)的輸出連接積分器輸入，積分器輸出到壓控衰減器。當(dāng)輸出電壓升 高時(shí)，精密電壓基準(zhǔn)和精密整流器的輸出電壓經(jīng)比較和積分后使積分電壓升高，升高的 積分電壓使FET壓控衰減器溝道電阻RDS減少，因此FET壓控衰減器對輸入的方波信號 的衰減增加，從而減小了前置放大及功率放大模塊的輸入信號，使輸出電壓下降，反之 亦然，這樣使輸出電壓在電壓穩(wěn)定模塊構(gòu)成的回路閉環(huán)反饋下保持穩(wěn)定，本實(shí)用新型產(chǎn)
生的兩相精密交流電源輸出頻率達(dá)到100±10—4HZ，幅度穩(wěn)定度要求達(dá)到1(TV8小時(shí)，即 8小時(shí)漂移不大于0.001V，兩相電壓相位達(dá)到90。 土1° 。
本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)首先對元器件進(jìn)行篩選，使用的電阻及電容要進(jìn)行溫度老化 和冷熱沖擊，溫度老化為65°C， 8小時(shí)，溫度沖擊為加熱65'C半小時(shí)后，再放置冷凍柜， -18"C半小時(shí)連續(xù)沖擊兩次后待用；FET壓控衰減器的FET場效應(yīng)管要求夾斷電壓〉一 6V;電路連接時(shí)要求功率地和信號地分開，功率地的線寬〉1. 5mm，其余為0. 5mm;整個(gè)電 源裝置調(diào)試要注意兩點(diǎn)1)場效應(yīng)管的柵極電壓應(yīng)在-0.5 2V之間，2)精密電壓基準(zhǔn) 應(yīng)在6. 25 7. 5V之間可調(diào)。
權(quán)利要求1.紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的電源裝置，其特征是包括晶體振蕩器、分頻器、兩相方波形成器、壓控衰減器、前置放大及功率放大模塊、電壓穩(wěn)定模塊，晶體振蕩器產(chǎn)生方波信號，所述信號經(jīng)分頻器分頻后輸入兩相方波形成器，產(chǎn)生相位相關(guān)90°的兩相方波，所述兩相方波分別輸入兩壓控衰減器，再通過兩前置放大及功率放大模塊輸出兩相電壓，前置放大及功率放大模塊的輸出還連接電壓穩(wěn)定模塊，電壓穩(wěn)定模塊包括精密電壓基準(zhǔn)、精密整流器和積分器，前置放大及功率放大模塊的輸出連接精密整流器的輸入，精密整流器和精密電壓基準(zhǔn)的輸出連接積分器輸入，積分器輸出到壓控衰減器，構(gòu)成回路閉環(huán)反饋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的電源裝置，其特征 是電源由晶體振蕩器產(chǎn)生240kHz方波信號，經(jīng)分頻器分頻為2. 4kHz后輸入數(shù)字式兩相 方波形成器，產(chǎn)生相位相關(guān)9(TC的兩相方波，所述兩相方波分別輸入FET壓控衰減器。
專利摘要紅外碳硫元素分析儀斬波電機(jī)的電源裝置，包括晶體振蕩器、分頻器、兩相方波形成器、壓控衰減器、前置放大及功率放大模塊、電壓穩(wěn)定模塊，電壓穩(wěn)定模塊包括精密電壓基準(zhǔn)、精密整流器和積分器。本實(shí)用新型產(chǎn)生的兩相電壓由電壓穩(wěn)定模塊分別實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可以穩(wěn)定的給紅外碳硫元素分析儀的斬波電機(jī)提供兩相精密交流電源，幅度穩(wěn)定度要求達(dá)到10^-3/8小時(shí)，相位達(dá)到90°±1°。
文檔編號G05F1/10GK201199224SQ200820033619
公開日2009年2月25日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者徐隨山 申請人:南京華欣分析儀器制造有限公司