基于單片機的靜電探針自動(dòng)測量系統

引言

　　靜電探針又稱(chēng)langrnuir探針，是一種用來(lái)進(jìn)行等離子體參數測量的基本的診斷工具，通過(guò)靜電探針的，I-V特性曲線(xiàn)可以計算出等離子體的電子溫度、密度、空間電位和懸浮電位等重要參數。靜電探針，I-V特性曲線(xiàn)如圖1所示。目前，隨著(zhù)等離子體在對金屬、微電子、聚合物改性，聚合、生物功能材料相容性處理，低溫殺毒以及空間技術(shù)等諸多領(lǐng)域的廣泛應用。開(kāi)展靜電探針自動(dòng)測量技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作，對提高等離子體應用研究工作的效率具有一定的促進(jìn)作用。本文介紹的自動(dòng)測量系統是以單片機為核心，采用A/D和D/A技術(shù)，能夠快速、準確地給出靜電探針I(yè)-V特性曲線(xiàn)。

　　1 系統概述

　　本自動(dòng)測量系統以AT89S52單片機為核心，通過(guò)D/A轉換器、功率放大器后輸出±50V的掃描電壓加在探針的一端（以雙探針為例），同時(shí)把另一個(gè)探針上流過(guò)的微弱電流信號經(jīng)取樣電阻網(wǎng)絡(luò )轉換成電壓信號，再經(jīng)儀用放大器放大，電壓轉換后，通過(guò)A/D轉換器進(jìn)行采樣。單片機把采集到的數據通過(guò)串口上傳給PC機，以便數據的進(jìn)一步處理。PC端監控軟件通過(guò)串口向下位機傳送命令參數，控制數據的接收和發(fā)送，用戶(hù)使用方便，從而提高了這一領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。

　　系統結構如圖2所示。