专利名称：微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基本电路技术，尤其涉及微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件。
背景技术：
微库仑硫分析仪在自动分析仪表中占有重要的位置，而高阻抗放大器是该仪器的一个关键部件。高阻抗放大器以滴定池的测量电极电压作为输入，输出用以控制自动滴定。测量电极工作电压在240～300mV之间，电极输出阻抗很高，因此放大器必须具有电压放大和阻抗转换功能。为了达到所需的分析精确度，折合到输入端的漂移必须低于0.01mV。目前极低失调电压(0.1mV)和极低偏置电流(1pA)的高输入阻抗集成电路已有成熟技术和产品。但是，光有这种高输入阻抗集成电路还不能保证其用在微库仑硫分析仪上时具有良好的电压放大和阻抗转换功能。因为高输入阻抗集成电路还必须与其它有关部件组成一个放大器组件，该放大器组件的整体性能才是决定高输入阻抗特性的关键，而放大器组件的制作技术对保证其高输入阻抗特性至为重要。由于放大器组件总的输入阻抗等于放大器输入节点外部阻抗与高阻抗集成电路输入阻抗的并联。当集成块输入阻抗足够高时，组件的实际输入阻抗取决于输入节点的外部阻抗。该外部阻抗不足够高和不稳定是放大器输出不稳定的主要因素。而现有技术的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，由于其制作技术方面存在的问题，往往造成外部阻抗不足够高和不稳定，因而造成放大器的输出不稳定，影响微库仑硫分析仪的分析精确度。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种新型结构的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，以解决现有技术存在的上述问题，实现放大器具有稳定的电压放大和阻抗转换功能。
本实用新型的目的是这样实现的，一种微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，包括屏蔽密封盒、正输入端接线柱、负输入端接线柱和高阻抗放大器印刷电路板，高阻抗放大器印刷电路板安装在屏蔽密封盒内，正输入端接线柱和负输入端接线柱安装在屏蔽密封盒上并分别与高阻抗放大器印刷电路板电连接，屏蔽密封盒整体对环境气体密封。
所述的屏蔽密封盒包括盒体和后盖板，在盒体的前面板上设有正输入端接线柱安装孔和负输入端接线柱安装孔，在盒体的侧面设有引出线孔，正输入端接线柱和负输入端接线柱分别安装在相应的安装孔内，高阻抗放大器印刷电路板的引出线通过引出线孔引出。
所述的正输入端接线柱和负输入端接线柱与盒体之间用密封垫圈对环境气体密封；所述的后盖板与盒体之间用环氧树脂胶合对环境气体密封；所述的引出线与盒体之间用环氧树脂胶合对环境气体密封。
所述的高阻抗放大器印刷电路板上设有双面孔化焊盘，双面孔化焊盘孔内安装有绝缘子，高阻抗放大器的同相输入引脚焊接在绝缘子的引脚上，焊盘形成漏电流屏蔽环并与放大电路的反馈端电连接。
所述的正输入端接线柱上套装有漏电流屏蔽环，正输入端接线柱通过该漏电流屏蔽环嵌装在相应的安装孔上，漏电流屏蔽环与放大电路的反馈端电连接。
所述的屏蔽密封盒盒体内设有内台阶，所述的高阻抗放大器印刷电路板安装定位在该内台阶上。
本实用新型的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件由于采用了以上技术，具有以下的优点和特点1、由于把高阻抗放大器印刷电路板密封在一个金属屏蔽密封盒内，金属盒起到静电屏蔽与防潮作用。在印刷板安装好之后，在干燥空气中把所有缝隙全部密封起来，隔绝外部可能的潮湿气体进入。可保证高阻抗放大器印刷电路板始终在干燥的环境中稳定工作。
2、由于放大器集成块的同相输入端焊接在一个绝缘子的引脚上，绝缘子又安装在印刷电路板上一个双面孔化的焊盘上，焊盘形成了一个漏电流屏蔽环，它与放大电路的反馈端，即与高阻抗放大器集成块同相输入引脚等电位的低阻抗点F连接，可把漏电流减少千倍以上。
请参见图6、图7，图6表示没有漏电流屏蔽环的情况，设绝缘子的绝缘体的漏电电阻为RX，则漏电流IL1＝VIN/RX。式中VIN为输入电压。
图7表示安装了漏电流屏蔽环的情况，除去大气外，漏电流的途径必定通过漏电流屏蔽环，其漏电流IL2＝VAB/RX，VAB实际上等于放大器集成块的输入失调电压，它本身很小，而且可以接入一个失调电压调节电位器把失调电压调到零。于是理论上可以做到没有漏电流。虽然在实际情况下，由于温度漂移等因素，失调电压不可能等于零，但它只有微伏级，实践中可把漏电流减少千倍以上。
3、由于在放大器组件的正输入端接线柱上设置了漏电流屏蔽环并连接到放大电路的反馈端F，即与高阻抗放大器集成块同相输入引脚等电位的低阻抗点，也极大减少了正输入端接线柱可能产生的漏电流。
4、由于以上几点，保证了本实用新型的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件具有高的输入阻抗，即使在湿度较大的环境中也能稳定工作。
图1为本实用新型微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件的结构示意图；图2为图1所示放大器组件的左侧视图；图3为本实用新型中的正输入端接线柱及其漏电流屏蔽环示意图；图4为本实用新型中的绝缘子及其漏电流屏蔽环示意图；图5为本实用新型中的放大器电路原理示意图；图6为没有安装漏电流屏蔽环的局部电路工作原理图；图7为本实用新型安装了漏电流屏蔽环的局部电路工作原理图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，包括屏蔽密封盒1、正输入端接线柱2、负输入端接线柱3和高阻抗放大器印刷电路板4。屏蔽密封盒整体对环境气体密封。屏蔽密封盒1包括盒体11和后盖板12，后盖板12与盒体11之间用环氧树脂胶合对环境气体密封。在盒体11的前面板上设有正输入端接线柱安装孔和负输入端接线柱安装孔，在盒体的侧面设有引出线孔111，正输入端接线柱2安装在正输入端接线柱安装孔内并与高阻抗放大器印刷电路板4电连接(配合参见图3)，其与盒体之间用密封垫圈21对环境气体密封，在正输入端接线柱2上套装有漏电流屏蔽环22、23，正输入端接线柱通过该漏电流屏蔽环嵌装在相应的安装孔上，漏电流屏蔽环23通过焊片24与放大电路的反馈端，即与高阻抗放大器电路的同相输入引脚等电位的低阻抗点电连接。正输入端接线柱的前端柱体穿过印刷电路板的一个孔，但与印刷电路板不接触。负输入端接线柱3安装在负输入端接线柱安装孔内并与高阻抗放大器印刷电路板4电连接，其与盒体之间用密封垫圈31对环境气体密封，负输入端接线柱3是放大器输入端，其前端柱体与印刷电路板上一个焊盘相焊接，起到固定印刷电路板的作用。高阻抗放大器印刷电路板的引出线41通过引出线孔111引出，通过插头5与仪器相连。引出线与盒体之间用环氧树脂胶合对环境气体密封。
高阻抗放大器印刷电路板4安装在屏蔽密封盒1内，在屏蔽密封盒盒体1内设有内台阶，高阻抗放大器印刷电路板4安装定位在该内台阶上。在高阻抗放大器印刷电路板4上设有双面孔化焊盘42(配合参见图4)，双面孔化焊盘孔内安装有绝缘子43，高阻抗放大器的同相输入引脚焊接在绝缘子的引脚44上，焊盘形成漏电流屏蔽环并与放大电路的反馈端，即与高阻抗放大器电路的同相输入引脚等电位的低阻抗点电连接。
本实用新型中的高阻抗放大器印刷电路板4的放大电路如图5所示，它是一个同相放大电路。选用金属壳封装的高阻抗集成块，闭环增益为10。在印刷电路板上安装一个外径4.5mm用聚四氟乙烯材料加工而成的绝缘子43，绝缘体中央有一个直径1mm的黄铜引脚44，它胶合在印刷电路板上的一个双面孔化的焊盘42上(配合参见图4)。集成块的同相输入引脚直接焊在绝缘子的引脚上。绝缘子的引脚通过一个架空安装电阻R1与正输入端接线柱相连。图5中，R1C1为输入滤波电路。W为失调电压调节电位器，调试放大器时，把正、负输入端短路，调节W，使放大器输出为零(至少在1mV以内)，以保证集成块的同相输入引脚和反相输入引脚等电位。
放大器电路调整好后，在干燥的环境空气中，用环氧树脂把后盖板与盒体、引出线与出线孔密封。即可保证高阻抗放大器印刷电路板始终在干燥的环境中稳定工作。
本实用新型的屏蔽密封盒1用铝合金材料制成，为圆筒形，便于加工。底盘近乎椭圆形，以缩小安装尺寸。底盘上有两个安装孔112、113(配合参见图2)，用于通过螺栓将屏蔽密封盒1安装在绝缘材料制成的面板上。屏蔽密封盒与放大电路的电源地相连。
实际应用表明，本实用新型即使在湿度较大的季节，工作仍非常稳定。
权利要求1.一种微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于包括屏蔽密封盒、正输入端接线柱、负输入端接线柱和高阻抗放大器印刷电路板，高阻抗放大器印刷电路板安装在屏蔽密封盒内，正输入端接线柱和负输入端接线柱安装在屏蔽密封盒上并分别与高阻抗放大器印刷电路板电连接，屏蔽密封盒整体对环境气体密封。
2.如权利要求1所述的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于所述的屏蔽密封盒包括盒体和后盖板，在盒体的前面板上设有正输入端接线柱安装孔和负输入端接线柱安装孔，在盒体的侧面设有引出线孔，正输入端接线柱和负输入端接线柱分别安装在相应的安装孔内，高阻抗放大器印刷电路板的引出线通过引出线孔引出。
3.如权利要求1或2所述的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于所述的正输入端接线柱和负输入端接线柱与盒体之间用密封垫圈对环境气体密封；所述的后盖板与盒体之间用环氧树脂胶合对环境气体密封；所述的引出线与盒体之间用环氧树脂胶合对环境气体密封。
4.如权利要求1所述的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于所述的高阻抗放大器印刷电路板上设有双面孔化焊盘，双面孔化焊盘孔内安装有绝缘子，高阻抗放大器的同相输入引脚焊接在绝缘子的引脚上，焊盘形成漏电流屏蔽环并与放大电路的反馈端电连接。
5.如权利要求1所述的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于所述的正输入端接线柱上套装有漏电流屏蔽环，正输入端接线柱通过该漏电流屏蔽环嵌装在相应的安装孔上，漏电流屏蔽环与放大电路的反馈端电连接。
6.如权利要求1所述的微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，其特征在于所述的屏蔽密封盒盒体内设有内台阶，所述的高阻抗放大器印刷电路板安装定位在该内台阶上。
专利摘要本实用新型公开了一种微库仑硫分析仪用高阻抗放大器组件，包括屏蔽密封盒、正输入端接线柱、负输入端接线柱和高阻抗放大器印刷电路板，高阻抗放大器印刷电路板安装在屏蔽密封盒内，正输入端接线柱和负输入端接线柱安装在屏蔽密封盒上并分别与高阻抗放大器印刷电路板电连接，屏蔽密封盒整体对环境气体密封。本实用新型把放大器密封在金属屏蔽盒内，同时使用两个与正输入端等电位的漏电流屏蔽环分别对放大器组件的正输入接线柱和高阻抗点进行漏电屏蔽，保证了高阻抗放大器组件具有高的输入阻抗，即使在湿度较大的环境中也能稳定工作。
文档编号H05K5/06GK2742726SQ20042011002
公开日2005年11月23日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者杨灿谦, 包彦菊 申请人:上海化工研究院