說說晶體生長控制中的高精度控溫系統(tǒng)
更新時間：2021-07-26 點擊次數(shù)：1347次
微弱溫差信號的接口調(diào)理方法及智能控制器的分級控制方法，高精度控溫系統(tǒng)控溫范圍為（25～75）℃，控溫精度0.01℃，分辨率0.001℃。該系統(tǒng)已使用多年，運行穩(wěn)定可靠。
人工晶狀體生長環(huán)境具有受控環(huán)境變化大、過程曲線不確定、真實信號難以獲取等特點，因此采用兩級智能控制策略：一級為主控制級，也稱為內(nèi)環(huán)控制，另一個是參數(shù)修正控制級，也稱為外環(huán)控制。集成數(shù)據(jù)庫由內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)共享。它存儲了被控對象的先驗知識、要求的質(zhì)量指標(biāo)、控制參數(shù)的先驗值和系統(tǒng)運行過程的動態(tài)值，為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)提供有效的控制數(shù)據(jù)。
高精度控溫系統(tǒng)變送器將檢測到的微弱溫差信號放大后，轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換器，單片機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行采集和分析。LED一方面顯示現(xiàn)場采集到的溫度值，另一方面將采集到的信號與鍵盤設(shè)定的溫度值進行比較，提取出溫差及其變化作為智能控制的輸入?yún)?shù)。輸出控制晶閘管驅(qū)動電路，進一步控制加熱棒的功率，達(dá)到控溫的目的。由于晶體生長是在旋轉(zhuǎn)運動下進行的，整個晶體載體裝置由可逆電機控制。此外，還設(shè)計了微型打印機接口和溫度超限聲光報警電路。
高精度控溫系統(tǒng)選用PT100作為溫度傳感器。其溫度系數(shù)α=00385/℃。對于0.001℃的小溫差，Pt100的電阻值變化約0.385mΩ。這么小的電阻變化經(jīng)過電橋轉(zhuǎn)換后，電信號只能達(dá)到0.5-1μ5。因此，處理微伏級微弱信號的接口調(diào)理方法包括設(shè)計高精度不平衡直流電橋、低頻率截止模擬濾波器、低噪聲、低漂移、高靈敏度直流放大器和接地體。
