氢火焰离子化检测器电子线路设计

摘要

近年来，氢火焰离子化检测器（FID）在气相色谱领域应用越来越广，FID具有很多优异特性，在检测器领域中具有良好的应用前景。本文作者在江苏天瑞仪器实习的过程中对FID的各个功能模块进行了系统的研究，包括信号采集部分、高压模块设计及点火电路。
　　本文首先针对 FID在气相色谱质谱联用仪上的具体应用提出了一些使用和操作上的注意事项。通过对电极形状和喷嘴内径及材料的选择可以提高它的灵敏性。此外，我们可以通过其结构和操作两方面的因素来提高有机物的离子化程度和集电极对离子的收集效率。
　　在信号采集部分，基于原来采用的比例运放，我们引入了对数运放的思想。对数放大器兼具线性性质和信号放大特性，避免了比例运放要根据出峰情况手动调整放大倍数的缺陷。最后针对FID中的实际信号采集放大电路进行了仿真，仿真之后得到的结论和理论上推倒的数值基本吻合。
　　对于加在离子室集电极的高压，我们利用电容二极管倍压电路设计实现了300V的高压。首先对倍压原理进行了详细阐述，然后对FID高压电路进行了Multisim电路仿真。
　　最后我们利用开关电源控制点火丝上的电流，使其达到了自动点火的功能。通过对开关电源 BUCK电路的深入理解和总结，设计了输出滤波电感和电容值，最终实现了点火丝上的额定电流输出。

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第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 论文的主要研究思路和研究方法

第二章 FID的工作原理及构成

2.1 GCMS简介

2.2 FID基本结构

2.3 检测原理

2.4 FID的功能模块

第三章 信号采集电路设计与实现

3.1 运算放大器及其种类

3.2 比例运算放大器

3.3 对数放大器

3.4 FID中对数放大器的选型及理论推导

3.5 FID信号采集电路仿真

第四章 点火电路设计与实现

4.1 脉宽调制（PWM）开关电源简介

4.2 BUCK降压电路

4.3 FID点火电路设计

4.4 电路仿真

第五章 高压电路设计与实现

5.1 电容二极管倍压整流电路原理

5.2 FID高压电路设计

5.3 电路仿真

5.4 项目实验实验结果

第六章 结论和展望

6.1 研究结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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