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说说晶体生长控制中的高精度控温系统
发布时间:2021-07-26   点击次数:132次
  微弱温差信号的接口调理方法及智能控制器的分级控制方法,高精度控温系统控温范围为(25~75)℃,控温精度0.01℃,分辨率0.001℃。该系统已使用多年,运行稳定可靠。
  人工晶状体生长环境具有受控环境变化大、过程曲线不确定、真实信号难以获取等特点,因此采用两级智能控制策略:一级为主控制级,也称为内环控制,另一个是参数修正控制级,也称为外环控制。集成数据库由内循环和外循环共享。它存储了被控对象的先验知识、要求的质量指标、控制参数的先验值和系统运行过程的动态值,为内循环和外循环提供有效的控制数据。
  高精度控温系统变送器将检测到的微弱温差信号放大后,转换成A/D转换器,单片机系统对数据进行采集和分析。LED一方面显示现场采集到的温度值,另一方面将采集到的信号与键盘设定的温度值进行比较,提取出温差及其变化作为智能控制的输入参数。输出控制晶闸管驱动电路,进一步控制加热棒的功率,达到控温的目的。由于晶体生长是在旋转运动下进行的,整个晶体载体装置由可逆电机控制。此外,还设计了微型打印机接口和温度超限声光报警电路。
  高精度控温系统选用PT100作为温度传感器。其温度系数α=00385/℃。对于0.001℃的小温差,Pt100的电阻值变化约0.385mΩ。这么小的电阻变化经过电桥转换后,电信号只能达到0.5-1μ5。因此,处理微伏级微弱信号的接口调理方法包括设计高精度不平衡直流电桥、低频率截止模拟滤波器、低噪声、低漂移、高灵敏度直流放大器和接地体。

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