說說晶體生長控制中的高精度控溫系統
更新時間：2021-07-26 點擊次數：1050次
微弱溫差信號的接口調理方法及智能控制器的分級控制方法，高精度控溫系統控溫范圍為（25～75）℃，控溫精度0.01℃，分辨率0.001℃。該系統已使用多年，運行穩定可靠。
人工晶狀體生長環境具有受控環境變化大、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，也稱為內環控制，另一個是參數修正控制級，也稱為外環控制。集成數據庫由內循環和外循環共享。它存儲了被控對象的先驗知識、要求的質量指標、控制參數的先驗值和系統運行過程的動態值，為內循環和外循環提供有效的控制數據。
高精度控溫系統變送器將檢測到的微弱溫差信號放大后，轉換成A/D轉換器，單片機系統對數據進行采集和分析。LED一方面顯示現場采集到的溫度值，另一方面將采集到的信號與鍵盤設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參數。輸出控制晶閘管驅動電路，進一步控制加熱棒的功率，達到控溫的目的。由于晶體生長是在旋轉運動下進行的，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。
高精度控溫系統選用PT100作為溫度傳感器。其溫度系數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過電橋轉換后，電信號只能達到0.5-1μ5。因此，處理微伏級微弱信號的接口調理方法包括設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。
