[实用新型]一种无磁加热控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无磁加热控制系统。

背景技术

无磁加热-控制技术主要应用于以原子气室为基础的装置中，例如原子钟，原子磁力仪等。无磁加热是指对原子气室进行加热，且不产生额外的磁场，从而消除由于加热及温度测量因素对仪器精度的影响。

现有的无磁电流加热分为两种，一种是双线并行反向加热，一种是交流加热。双线并行反向加热电路中，两条导线之间存在一定距离，所以，在同一点处产生的磁场大小不一定相等，方向不一定相反，所以该技术必然会产生一定的误差，且该误差与导线距离有关，当距离趋于无穷小时，误差趋于无穷小。交流加热利用交变磁场大于带宽时，产生的信号幅度大大降低的原理进行加热。该方式仍产生磁场，且信号中的交流成分虽小，但仍存在，所以存在一定的误差。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无磁加热控制系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种无磁加热控制系统，包括：振荡电路、采样模块、同步滤波检波模块、PID温度控制模块、功率放大模块、电源模块和加热线圈。

所述振荡电路是由反相器构成的振荡电路，包括电阻R2、R4、R5、R6，电容C3、C4和6路反相器U1；其中，电阻R2一端接6路反相器U1的第一输入管脚，另一端与电阻R5的一端相连后，接电容C3的一端，电容C3的另一端分别接6路反相器U1的第二输出管脚、第三输入管脚和第四输入管脚，电阻R5的另一端分别接6路反相器U1的第一输出管脚和第二输入管脚；电阻R4一端接6路反相器U1的第六输入管脚，另一端与电阻R6的一端相连后，接电容C4的一端，电容C4的另一端接6路反相器U1的第五输出管脚，电阻R6的另一端分别接6路反相器U1的第六输出管脚和第五输入管脚；6路反相器U1的电源电压端与+5V电源连接，地端与电源地连接；第三输出管脚与第四输出管脚连接。

所述采样模块、同步滤波检波模块和PID温度控制模块包括：四路放大器U3，三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4，热敏电阻R_X，滑动变阻器R25，电阻R9-R15、R17-R19、 R21-R24、R26、R27、R29-R31、R33、R34、R_S1，电容C5、C6、C13-C16、C18-C27、C34，接口P4、接口P6；其中，6路反相器U1的第四输出管脚接电容C5的一端，电容C5的另一端接电阻R_S1的一端，电阻R_S1的另一端、电容C6的一端和电阻R14的一端相连后接入接口P6的一端，接口P6的另一端和电容C6的另一端均接地，热敏电阻R_X接入接口P6；电阻R14的另一端接电容C19的一端，电容C19的另一端、电容C18的一端和电阻R13的一端相连，电容C18的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别接四路放大器U3的第二反相输入端、电阻R11的一端、电容C13的一端，电阻R11的另一端和电容C13的另一端均接入四路放大器U3的第二输出端，R19的一端接入四路放大器U3的第二同相输入端，电阻R19的另一端、电容C20的一端、电阻R18的一端和电容C22的一端相接于一基准点V_ref，电容C20的另一端和电阻R13的另一端均接地；四路放大器U3的第二输出端、电阻R24的一端与电阻R29的一端相连，电阻R24的另一端、电阻R27的一端和四路放大器U3的第三反相输入端相连，电阻R27的另一端、四路放大器U3的第三输出端和电阻R30的一端相连，电阻R29的另一端接三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第二独立输入/输出端一，电阻R30的另一端接三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第二独立输入/输出端二；三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第一独立输入/输出端一、第一独立输入/输出端二、第三独立输入/输出端一、第三独立输入/输出端二、第一选择输入端、第三选择输入端、使能输入端、负电源电压端和接地端均接地；三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第一公用输入/输出端、三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第三公用输入/输出端处于悬浮状态；三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第二选择输入、电阻R34的一端与电容C34的一端相连，电阻R34的另一端、电阻R33的一端与接口P4的第二引脚相连，电阻R33的另一端与电容C34的另一端接地，接口P4的第一引脚与6路反相器U1的第二输出端相连；接口P4的第三引脚与6路反相器U1的第四输出端相连；三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的电源电压端接入+5V电源后，与电容C26的一端相连；三路2通道模拟多路选择器/多路分配器U4的第二公用输入/输出端与电阻R31的一端相连，电阻R31的另一端、电阻R28的一端、电容C25的一端相连，电阻R28的另一端、电容C27的一端与四路放大器U3的第一同相输入端相连，电容C25的另一端、四路放大器U3的第一反相输入端第一输出端、电阻R15的一端与电阻R17的一端相连，电容C27的另一端与电容C26的另一端接地，电阻R15的另一端接电容C15的一端，电阻R17的另一端、电容C15的另一端、电阻R9的一端、电阻R12的一端、电容C16的一端与四路放大器U3的第四反相输入端相 连，电阻R12的另一端与电容C14的一端相连，电容C16的另一端、电容C14的另一端、电阻R9的另一端、电阻R20的一端与四路放大器U3的第四输出端相连；电阻R18的另一端、电容C21的一端、电阻R21的一端与四路放大器U3的第四同相输入端相连，电容C21的另一端与电容C22的另一端均接地，电阻R21的另一端与滑动变阻器R25的滑动端相连，滑动变阻器R25的一固定端和电阻R26的一端相连，另一固定端和电阻R22的一端相连，电阻R22的另一端与电容C23相连后接+5V电源，电阻R26的另一端与电容C23的另一端均接地；四路放大器U3的正电源端接+5V电源，四路放大器U3的负电源端接地，电容C32的一端、电容C33的一端、稳压二极管U7的阴极管脚和参考管脚和电阻R32的一端相连后接入基准点V_ref，电阻R32的另一端接+5V电源，电容C22的另一端、电容C23的另一端和稳压二极管U7的阳极管脚均接地。