[实用新型]等离子体探针测量控制系统

说明书

本实用新型涉及一种等离子体探针测量控制系统，包括连接PC机的主控模块，连接主控模块电压输出模块以及连接电压输出模块的探针电压电流检测模块；探针电压电流检测模块的输出端连接主控模块；本实用新型基于根据正负极进行串联的第一开关电源、第二开关电源，主控模块控制的电压扫描范围大，比传统的测量设备扫描电压幅度更高；基于本实用新型，可以获得对等离子体准确、精密的测量数据源。抗干扰能力强、测量精度更高，并且可选择设置传统的手动扫描或自动扫描，电路相对简单。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种等离子体探针测量控制系统。

背景技术

Langmuir探针测量技术是等离子体参数测试技术，随着科技的发展，等离子体刻蚀技术、等离子体化学气相淀积(PVCD)技术广泛应用于彩色显示屏、太阳能电池等功能薄膜工艺及运用于医疗用等离子设备生产研究当中，其产品加工精度的高低，与等离子中的离子和电子密度，能量分布和平均能量等参数直接相关，所以要对等离子的参数进行定量的测量。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：现今已研发出来的类似仪器，普遍的电压扫描范围较窄，电路复杂成本高，大大影响了测量精度。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术电压扫描范围窄且测量精度低的问题，提供一种等离子体探针测量控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种等离子体探针测量控制系统，包括连接PC机的主控模块，连接主控模块电压输出模块以及连接电压输出模块的探针电压电流检测模块；探针电压电流检测模块的输出端连接主控模块；

电压输出模块包括正负电压输出单元以及输出放大单元；正负电压输出单元包括根据正负极进行串联第一开关电源、第二开关电源；输出放大单元包括一级放大电路和二级放大电路；

一级放大电路包括第一级放大器，二级放大电路包括第二级放大器；第一级放大器的第一输入端连接主控模块的模拟信号输出端，第二输入端接地，输出端连接第二级放大器的第一输入端；第二级放大器的第二输入端接地，输出端连接探针电压电流检测模块，第一电源端连接第一开关电源、第二电源端连接第二开关电源。

在其中一个实施例中，正负电压输出单元还包括第一熔断器、第一抗干扰电路、第二熔断器以及第二抗干扰电路；

第一抗干扰电路包括第一变压器、第一有极电容、第一去耦电容；第一开关电源的负极通过第一熔断器连接第一变压器的第一输入端；第一变压器的第二输入端连接第一有极电容的负极、第一去耦电容的一端、第一电源端，第一输出端接地，第二输出端接地；第一有极电容的正极、第一去耦电容的另一端接地；

第二抗干扰电路包括第二变压器、第二有极电容、第二去耦电容；第二开关电源的正极通过第二熔断器连接第二变压器的第一输入端；第二变压器的第二输入端连接第二有极电容的正极、第二去耦电容的一端、第二电源端，第一输出端接地，第二输出端接地；第二有极电容的负极、第二去耦电容的另一端接地。

在其中一个实施例中，第一开关电源为300V输出的开关电源模块，第二开关电源为300V输出的开关电源模块；第一熔断器为2A保险管，第二熔断器为2A保险管；第一变压器为低频变压器，第二变压器为低频变压器。

在其中一个实施例中，一级放大电路还包括第一限流电阻；二级放大电路还包括第二限流电阻、自恢复保险丝以及高频旁路电容；第一级放大器为OP07运算放大器；第二级放大器为PA94功率运算放大器；

OP07运算放大器的反相输入端通过第一限流电阻连接主控模块的模拟信号输出端，正相输入端接地，输出端连接PA94功率运算放大器的负输入端；PA94功率运算放大器的限流电阻输入端连接第二限流电阻，正输入端接地，输出端通过自恢复保险丝连接探针电压电流检测模块、高频旁路电容的一端；高频旁路电容的另一端接地。