● 摘要
质量流量控制器（Mass Flow Controller缩写为MFC）可以在气体的压力和温度变化时精确地测量和控制气体的质量流量，具有精度高、重复性好、响应速度快、稳定可靠、工作压力范围宽、操作使用方便、可任意位置安装等特点，其可与流量积算仪配套使用，便于与计算机连接实现自动控制。本文通过对现有研究成果的总结与分析，确定了本文的研究方向为研制低成本、高精度、快响应、便于与计算机连接的质量流量控制器及流量积算仪。
本论文详尽的阐述了热式气体质量流量控制器及流量积算仪的开发工作。针对质量流量控制器的零漂问题，本文通过研究与测试传感器的驱动电路提出了控制零漂的方法。针对质量流量控制器的响应时间较慢问题，本文设计了传感器信号调整电路，实现了对响应时间的加速。流量积算仪部分的硬件以ADI公司的ADuC812单片机为核心，采用模块化设计的思想，将设计方案分为MCU模块、A/D和D/A模块、键盘输入模块、LED显示模块和通讯模块。软件设计包括下位机的AD采样程序、瞬时流量计算程序、瞬时流量显示程序、DA输出程序、串行中断程序、累计流量计算程序的设计，还包括上位机监控程序的设计。
本课题最后测试了研制的热式质量流量控制器的精度、温度系数和响应时间指标，以及流量积算仪的串行通讯功能。测试结果表明本课题所设计的热式质量流量控制器及流量积算仪的各项性能基本达到了预期的设计目标。