[实用新型]一种硅化钙制备加热系统的数字开环式温度补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅化钙制备加热系统技术领域，尤其涉及一种硅化钙制备加热系统的数字开环式温度补偿装置。

背景技术

微电子产业的不断发展，给人类的生活带来了翻天覆地的变化，人类在尽情享受着高科技成果的同时，逐渐地认识到一些不和谐现象的存在：能源问题，环境污染等等。微电子产业中最常用的一些元素大部分来自于                                                -Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族，不仅有毒，而且在地球上的资源贮量十分有限。材料是社会经济发展的物质基础，推动着人类文明的进步。未来，人类要创造一个资源循环、环境共生型社会，如果使用地球上藏量丰富、安全、对环境负荷又小的O（45.2%）、Si（27.2%）、Al（8%）、Fe（5.8%）、Ca（5.06%）等元素用来制造半导体器件，这将是一场新的半导体技术的革命。

世界各国投入了大量的财力、人力致力于环境半导体的研究，如瑞士、意大利、德国、法国等等；日本成立了环境半导体学会，有20多个大学和研究机构从事这方面的研究工作；中科院上海冶金所林成鲁教授、大连理工大董闯教授、浙大朱铁军教授和中科院固体物理所秦小英教授的实验室对β-FeSi₂和Mg₂Si膜进行了研究。碱土金属硅化物Ca₅Si₃是由地球上资源寿命极长的Ca、Si元素组成，是直接迁移型半导体；其长期使用对生命体无毒无害，可循环利用，材料本身及制备过程对环境无污染，是环境半导体材料。但是，由于Ca-Si具有丰富的相结构，对其作为半导体材料的研究在世界上刚刚起步。

目前用于硅化钙制备加热系统的温度控制中存在不确定性、非线性及大滞后等问题，从实际应用中发现，控制器在温度控制中超调过大，而且控制参数不易整定，当被控对象有所改变时，参数得重新调整等诸多不便的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题：提供一种硅化钙制备加热系统的数字开环式温度补偿装置，以解决用于硅化钙制备加热系统的温度控制中存在不确定性、非线性及大滞后，以及控制器在温度控制中超调过大，而且控制参数不易整定，当被控对象有所改变时，参数得重新调整等诸多不便的问题。

本实用新型技术方案：

一种硅化钙制备加热系统的数字开环式温度补偿装置，它包括加热器电源，加热器电源与继电器电连接，继电器与反应腔加热器电连接，温敏传感器安装在硅化钙反应腔内，温敏传感器输出端与电压整形电路输入端电连接，电压整形电路输出端与模数转换器输入端电连接，模数转换器输出端与可编程逻辑器件信号输入端电连接，线性校正阈值与可编程逻辑器件信号输入端电连接，控制电路电源输出端与温敏传感器、电压整形电路、模数转换器和可编程逻辑器件的电源输入端电连接。

本实用新型有益效果：

本实用新型利用基于数字信号控制的特点和预先线性校正阈值的方法使得装置结构简单，降低成本，使用灵活；利用开环控制方法使得装置的响应时间减少，整体响应时间小于0.5秒，远远低于硅化钙制备加热系统的最低加热响应时间；采用预先线性校正阈值的方法，使得温度控制具有触发可靠、工作稳定的优点，温度控制的精确度可以精确到摄氏3度；解决了目前硅化钙制备加热系统的温度控制中存在不确定性、非线性及大滞后，以及控制器在温度控制中超调过大，而且控制参数不易整定，当被控对象有所改变时，参数需要重新调整等诸多不便的问题。

附图说明：

图1为本实用新型器件连接示意图。

具体实施方式：

一种硅化钙制备加热系统的数字开环式温度补偿装置，它包括加热器电源，加热器电源与继电器电连接，继电器与反应腔加热器电连接，温敏传感器安装在硅化钙反应腔内，温敏传感器输出端与电压整形电路输入端电连接，电压整形电路输出端与模数转换器输入端电连接，模数转换器输出端与可编程逻辑器件信号输入端电连接，线性校正阈值与可编程逻辑器件信号输入端电连接，控制电路电源输出端与温敏传感器、电压整形电路、模数转换器和可编程逻辑器件的电源输入端电连接。

硅化钙反应腔用于硅化钙膜制备时产生化学反应的封闭金属腔体，温敏传感器安装在硅化钙反应腔内，反应腔加热器与硅化钙反应腔安装在一起，温敏传感器、电压整形电路、模数转换器、可编程逻辑器件、继电器、加热器电源、控制电路电源之间均为电气信号连接。

温敏传感器：对温度敏感的传感器，将温度信号转换成电信号。