包括气压监测系统的密封真空腔的制作方法

本实用新型涉及天文望远镜，特别涉及包括气压监测系统的密封真空腔。

背景技术：

现有天文望远镜均由物镜镜头和镜筒组成，其整机结构基本上是直筒式的，横向长度较长。当使用天文望远镜时，物体影像首先通过镜筒的缩放，然后通过投射到物镜镜头。

物镜镜头内部集成感光芯片以及控制感光芯片工作的电路板，物体影像投射到物镜镜头内的感光芯片上，从而实现对物体图像的采集。由于对天文望远镜高清晰度和准确度的要求，对于物镜镜头本身的质量也提出了高要求。特别是物镜镜头内需要设置为真空状态，以防止空气中存在的水汽等凝结在物镜镜头的镜片上，从而影像投射到感光芯片上的光线质量。

然而，由于空气中的水汽只有凝结后才能够被肉眼观察到，当物镜镜头内的真空度偏低时，物镜镜头内进入了空气，其物镜镜片上只要不会凝结水珠，使用者就很难得知物镜镜头内的真空度已然改变。然而这些进入到物镜镜头内的空气，其内含的水汽等同样会影响物镜镜头的精度和清晰度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种包括气压监测系统的密封真空腔，使得使用者能够精确的得知密封真空腔内真空度的信息。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种包括气压监测系统的密封真空腔，包括壳体和电路板，所述壳体内形成密封的空腔，电路板设置在空腔内，所述电路板上设置有气压监测系统，所述气压监测系统包括：

真空度监测模块，设置在所述空腔内，用于监测所述空腔内的真空度，并输出模拟真空度信号；

信号处理模块，用于从真空度监测模块接收所述模拟真空度信号，并将其转换成数字真空度信号；

选通触发模块，用于从信号处理模块接收所述数字真空度信号，将真空度与预设阈值进行比较，当所述真空度低于所述预设阈值时，输出触发信号；

终端控制模块，用于从真空度监测模块接收所述模拟真空度信号，并且从所述选通触发模块接收所述触发信号，在接收到所述触发信号时，根据所述触发信号生成提示信号，并输出所述模拟真空度信号和提示信号。

通过采用上述技术方案，真空度检测模块的设置实现了对密封真空腔内的真空度的监测，当密封真空腔内的真空度降低时，即密封真空腔内通入了空气，当密封真空腔内的真空度低于预设阈值时，说明进入到密封真空腔内的水汽在气压变化或温度变化过程中可能雾化从而影响到密封真空腔的使用，此时选通触发模块输出触发信号，使得终端控制模块同时输出模拟真空度信号和提示信号，方便了使用人员对密封真空腔内真空度的检测和控制。由于采用电子监测的方式实现了对密封真空腔内真空度的实时监测，相比于肉眼观看，能够更加精确并及时的得知密封真空腔内的真空度变化。

通过采用上述技术方案，信号接收模块的设置实现了对模拟真空度信号和提示信号的显示，使得使用人员能够更加直观的查看密封真空腔内的真空度情况。

作为本实用新型的改进，所述信号接收模块通过无线或有线通信方式从终端控制模块接收所述模拟真空度信号和提示信号。

作为本实用新型的改进，所述信号接收模块通过usb接口从终端控制模块接收所述模拟真空度信号和提示信号。

过采用上述技术方案，usb通讯作为一种常用的通讯方式，其使用过程中能够更加方便连接信号接收模块与终端控制模块。

作为本实用新型的改进，所述信号处理模块包括：

信号放大单元，用于从真空度监测模块接收模拟真空度信号并对其进行放大；

a/d转换单元，用于将放大的模拟真空度信号转换为数字真空度信号，并发送给选通触发模块。

通过采用上述技术方案，如密封真空腔对真空度要求较高，其内部真空度的细微变化即可影响到密封真空腔的使用，使得在监测密封真空腔内真空度变化时，对于监测的精度要求较高。信号放大单元的设置实现了对模拟真空度信号的放大，实现了对模拟真空度信号微小变化的实时监测。a/d转换模块实现了将模拟真空度信号转换为数字信号形式的数字真空度信号，方便了对模拟真空度信号的采集的同时，也增加了模拟真空度信号传输的保真性能。

作为本实用新型的改进，所述信号放大单元与所述a/d转换单元之间设置有信号滤波单元。

通过采用上述技术方案，信号滤波单元的设置实现了对模拟真空度信号的滤波作用，在一定程度上增加了真空度监测的准确性。

作为本实用新型的改进，所述选通触发模块包括：

初级选通触发单元，当所述真空度低于预设的第一阈值时，输出包括预设选通时间的定时选通信号；

次级选通触发单元，当所述真空度低于预设的第二阈值时，输出持续选通信号；

逻辑选通单元，当初级选通触发单元输出定时选通信号和/或次级选通触发单元输出持续选通信号时，输出所述触发信号；

其中，所述第一阈值大于第二阈值。

通过采用上述技术方案，密封真空腔内真空度降低到一定程度时，会影响到密封真空腔的使用，但是真空度降低的程度不同，对于密封真空腔的使用影响也是不同的。当真空度降低，但是并未影响密封真空腔时，说明此时密封真空腔已经出现问题，由于真空度监测模块对于密封真空腔内的真空度监测存在小范围的变化，由初级选通触发单元输出定时选通信号，即只要监测到密封真空腔内真空度低于第一阈值，输出定时选通信号，使得上述终端控制模块输出一定时间的通讯信号到信号接收模块。当真空度降低，并影响到密封真空腔时，说明此时密封真空腔已经不能够适用于高要求的天文望远镜或其他镜头设备，由次级选通触发单元输出持续选通信号，即只要监测到密封真空腔内真空度低于第二阈值，输出持续选通信号，使得上述信号接收模块持续的接收并显示模拟真空度信号和触发信号，模拟真空度信号使得工作人员能够准确地得知密封真空腔内的真空度信息，触发信号的显示起到了警示的作用。

作为本实用新型的改进，所述信号接收模块包括计算机或移动终端。

通过采用上述技术方案，计算机和移动终端作为一种常用的控制设备，其控制集成程度高，操作方便，在一定程度上提高了密封真空腔使用的便利性。

作为本实用新型的改进，真空度监测模块包括设置在空腔内的真空压力传感器。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

一、实现了对密封真空腔内真空度的精确监测，相比于通过肉眼观看，通过设置真空度监测模块，实现了对密封真空腔内真空度的电子监测，其监测数值更加的精准，提高了密封真空腔的智能化程度；

二、实现了对密封真空腔真空度的数字化监测，由于信号接收模块的设置，不论其设置为计算机还是设置为移动终端，均能够使得使用人员直观的查看密封真空腔内的真空度信息，以数字信息显示的方式代替了人为感知的方式，在一定程度上提高了密封真空腔数据的科学性。

附图说明

图1是壳体内部结构示意图；

图2是气压监测系统的系统拓扑图；

图3是气压监测系统的系统框图；

图4气压监测系统的电路简图。

图中，1、壳体；11、电路板；111、感光芯片；12、镜片；13、遮光盖；21、真空度监测模块；22、信号处理模块；221、信号放大单元；222、a/d转换单元；223、信号滤波单元；23、选通触发模块；231、初级选通触发单元；232、次级选通触发单元；233、逻辑选通单元；24、终端控制模块；25、信号接收模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

一种包括气压监测系统的密封真空腔，如图1和图2和图3所示，包括壳体1、设置在壳体1内的镜片12、由镜片12与壳体合围而成的空腔、与壳体1设置有镜片12的一侧配合的遮光盖13以及用于监测空腔内真空度的气压监测系统，气压监测系统包括真空度监测模块21、信号处理模块22、选通触发模块23、终端控制模块24以及信号接收模块25。其中，壳体1内设置有连接感光芯片111的电路板11，感光芯片优选为ccd感光芯片，使用过程中，外部光线透过镜片12并被感光芯片111接收，从而实现对外部图像的采集。真空度监测模块21、信号处理模块22、选通触发模块23以及终端控制模块24均设置在电路板11上，此外真空度监测模块21、信号处理模块22、选通触发模块23以及终端控制模块24也可以独立或部分设置在电路板上。

再如图3和图4所示，真空度监测模块21可使用md-ps002型号的真空压力传感器，其设置在上述空腔内，用于监测壳体1内的真空度，并实时输出模拟真空度信号。

如图3和图4所示，信号处理模块22，如图2所示，包括信号放大单元221和a/d转换单元222。

信号放大单元221用于从真空度监测模块21接收模拟真空度信号，并输出高倍输出信号。信号放大单元221包括比例放大电路，该比例放大电路包括运算放大器d1,运算放大器d1的同向输入端耦接真空度监测模块21的输出端，反相输入端通过限流电阻r4接地。

其中，运算放大器d1的同向输入端与真空度监测模块21之间串联有保护电阻r1和比例电阻r2，比例电阻r2与运算放大器d1的同向输入端耦接一端还与比例电阻r3的一端耦接，比例电阻r3的另一端耦接到运算放大器d1的输出端。

保护电阻r1与比例电阻r2耦接的节点通过初级滤波电容c1接地，通过初级滤波电容c1对真空度监测信号的初步滤波，能够增强真空度监测信号的稳定性。运算放大器d1的输出端输出上述高倍输出信号。

a/d转换单元222，可使用型号为adc0832的a/d转换器，其连接信号放大单元221，用于接收高倍输出信号并将高倍输出信号转换为数字信号形式的数字真空度信号。其中，a/d转换器的输入端与上述运算放大器d1的输出端耦接，该输入端还连接有用于对高倍输出信号进行滤波的信号滤波单元223，信号滤波单元223可设置为感性滤波或容性滤波，但都在本实施例的说明范围之内，此处优选为容性滤波，并设置为滤波电容c2。

如图3和图4所示，终端控制模块24包括设置在电路板11上的微处理器以及与微处理器连接的无线收发模块。微处理器可通过单片机实现，由于此处微处理器以及无线收发模块的设置只为与上述信号接收模块25进行无线通讯，市场通用的单片机均能够实现此功能，故此处不对单片机的型号进行限定，但都在本实施例的说明范围内。

进一步的，上述a/d转换器与微处理器之间通过寄存器连接，寄存器的设置实现了对微处理器管脚的解放，从而方便设计人员通过微处理器进行多种的镜头控制。

如图3和图4所示，进一步地，选通触发模块23包括初级选通触发单元231、次级选通触发单元232以及逻辑选通单元233。

初级选通触发单元231包括比较器td1、第一基准电路和定时单元。第一基准电路包括串联设置的固定电阻r5和固定电阻r6，固定电阻r5和固定电阻r6耦接的节点输出第一阈值。

比较器td1的正向输入端耦接第一基准电路的输出端，用于接收第一阈值，比较器td1的反向输入端耦接运算放大器d1的输出端。当高倍输出信号低于第一阈值时，比较器td1的输出端输出第一比较信号。

定时单元用于接收第一比较信号，并在接收到第一比较信号时输出预设时间的定时选通信号。

定时单元可通过单片机控制输出定时选通信号，也可设置为一定时电路，如555定时电路，此处优选为通过单片机输出定时选通信号。

次级选通触发单元232，包括比较器td2和第二基准电路。第二基准电路包括串联设置的固定电阻r7和固定电阻r8，固定电阻r7和固定电阻r8耦接的节点输出第二阈值。比较器td2的正向输入端耦接第二基准电路，用于接收第二阈值，比较器td1的反向输入端耦接运算放大器d1的输出端。当高倍数出信号低于第二阈值时，比较器td2的输出端输出持续选通信号。

逻辑选通单元233，包括双输入的或门电路，或门电路的两个输入端分别用于接收定时选通信号和持续选通信号，并在接收到定时选通信号和/或持续选通信号时，输出触发信号。上述微处理器与真空度检测模块21连接，用于实时接收模拟真空度信号，并且与选通触发模块23连接，根据选通触发模块23输出的触发信号生成提示信号，并输出模拟真空度信号和提示信号，提示信号包括但不限于语音提示信号以及文字提示信号。

上述第一阈值大于第二阈值。密封真空腔内真空度降低到一定程度时，会影响到密封真空腔的使用，但是真空度降低的程度不同，对于密封真空腔的使用影响也是不同的。当真空度降低，但是并未影响密封真空腔时，说明此时密封真空腔已经出现问题，由于真空度监测模块21对于密封真空腔内的真空度监测存在小范围的变化，由初级选通触发单元231输出定时选通信号，即只要监测到密封真空腔内真空度低于第一阈值，输出定时选通信号，使得上述终端控制模块工作预设的选通时间。当真空度降低，并影响到密封真空腔时，说明此时密封真空腔已经不能够适用于高要求的天文望远镜或其他镜头设备，由次级选通触发单元232输出持续选通信号，即只要监测到密封真空腔内真空度低于第二阈值，输出持续选通信号，使得上述信号接收模块持续工作，使得工作人员能够准确地得知密封真空腔内的真空度信息。

信号接收模块25可设置为计算机和移动终端，例如手机，ipad等。计算机以无线通讯的方式连通无线收发模块，此处无线通讯包括但不限于局域网、4g、3g等通讯方式。当计算机接收到模拟真空度信号和提示信号时，通过计算机上的显示屏显示对应的模拟真空度信号和提示信号。

由以上所述内容可知，真空度监测模块21的设置实现了对壳体1内的真空度的监测，信号处理模块22将模拟真空度信号进行处理后输出到终端控制模块24。当壳体1内的真空度降低时，即壳体1内通入空气，当壳体1内的真空度低于预设阈值时，说明则进入到壳体1内的水汽在气压变化或温度变化的过程中雾化到物镜镜片上，并且已经影响到天文望远镜的使用效果，此时选通触发模块23通过触发信号触发终端控制模块24，从而模拟真空度信号和提示信号传输到信号接收模块25，位于信号接收模块25的使用人员能够通过其显示的模拟真空度信号和提示信号及时的得知壳体1内的真空度值。由于采用电子监测的方式实现了对壳体1内真空度的实时监测，相比于肉眼观看，能够更加精确并及时的得知壳体1内的真空度变化，从而方便了使用人员对天文望远镜的使用。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于壳体1设置有usb通讯接口，微处理器与信号接收模块25通过usb通讯。usb通讯作为一种常用的通讯方式，其使用过程中能够更加方便连接信号接收模块25与终端控制模块24。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，信号接收模块25设置为手机。手机作为一种移动设备，其工作所受的空间环境影响较小，使用方便，提高了密封真空腔使用的便利性。

以上所述具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。