專利名稱：一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及硅化鈣制備加熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
微電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，給人類的生活帶來了翻天覆地的變化，人類在盡情享受著高科技成果的同時，逐漸地認(rèn)識到一些不和諧現(xiàn)象的存在能源問 題，環(huán)境污染等等。微
電子產(chǎn)業(yè)中最常用的一些元素大部分來自于ΠΙ - V族或I1-VI族，不僅有毒，而且在地球
上的資源貯量十分有限。材料是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，推動著人類文明的進(jìn)步。未來，人類要創(chuàng)造一個資源循環(huán)、環(huán)境共生型社會，如果使用地球上藏量豐富、安全、對環(huán)境負(fù)荷又小的 O (45. 2%), Si (27.2%)、Al (8%)、Fe (5.8%)、Ca (5. 06%)等元素用來制造半導(dǎo)體器件，這將是一場新的半導(dǎo)體技術(shù)的革命。世界各國投入了大量的財力、人力致力于環(huán)境半導(dǎo)體的研究，如瑞士、意大利、德國、法國等等；日本成立了環(huán)境半導(dǎo)體學(xué)會，有20多個大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)從事這方面的研究工作；中科院上海冶金所林成魯教授、大連理工大董闖教授、浙大朱鐵軍教授和中科院固體物理所秦小英教授的實驗室對β-FeSi2和Mg2Si膜進(jìn)行了研究。堿土金屬硅化物Ca5Si3是由地球上資源壽命極長的Ca、Si元素組成，是直接遷移型半導(dǎo)體；其長期使用對生命體無毒無害，可循環(huán)利用，材料本身及制備過程對環(huán)境無污染，是環(huán)境半導(dǎo)體材料。但是，由于Ca-Si具有豐富的相結(jié)構(gòu)，對其作為半導(dǎo)體材料的研究在世界上剛剛起步。目前用于硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的溫度控制中存在不確定性、非線性及大滯后等問題，從實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，控制器在溫度控制中超調(diào)過大，而且控制參數(shù)不易整定，當(dāng)被控對象有所改變時，參數(shù)得重新調(diào)整，這給生產(chǎn)帶來諸多不便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題提供一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置，以解決目前用于硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的溫度控制中存在不確定性、非線性及大滯后，以及控制器在溫度控制中超調(diào)過大，而且控制參數(shù)不易整定，當(dāng)被控對象有所改變時，參數(shù)得重新調(diào)整等諸多不便的問題。本實用新型技術(shù)方案一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置，它包括加熱器電源，加熱器電源與繼電器電連接、繼電器與反應(yīng)腔加熱器電連接，溫敏傳感器安裝在硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)，溫敏傳感器輸出端與電壓整形電路輸入端電連接，電壓整形電路輸出端與電壓比較器的一個輸入端電連接，閾值信號輸入到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端與繼電器控制端電連接，控制器電路電源輸出端分別與溫敏傳感器、電壓整形電路和電壓比較器的電源輸入端電連接。[0008]本實用新型有益效果本實用新型硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置利用基于模擬信號控制的特點使得裝置結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，使用靈活；利用閉環(huán)控制方法使得裝置的溫度控制具有觸發(fā)可靠、工作穩(wěn)定，溫度控制的精確度可以精確到攝氏5度，而且使得整個模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置反應(yīng)時間大大縮短，整體響應(yīng)時間小于O. 3秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的最低加熱響應(yīng)時間，解決了目前用于硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的溫度控制中存在的不確定性、非線性及大滯后，以及控制器在溫度控制中超調(diào)過大，而且控制參數(shù)不易整定，當(dāng)被控對象有所改變時，參數(shù)得重新調(diào)整等諸多不便的問題。


圖1為本實用新型器件連接示意圖。
具體實施方式
一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置，它包括(見圖1)加熱器電源，加熱器電源與繼電器電連接、繼電器與反應(yīng)腔加熱器電連接，溫敏傳感器安裝在硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)，溫敏傳感器輸出端與電壓整形電路輸入端電連接，電壓整形電路輸出端與電壓比較器的一個輸入端電連接，閾值信號輸入到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端與繼電器控制端電連接，控制器電路電源輸出端分別與溫敏傳感器、電壓整形電路和電壓比較器的電源輸入端電連接，溫敏傳感器安裝在硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)，反應(yīng)腔加熱器與硅化鈣反應(yīng)腔安裝在一起。溫敏傳感器、電壓整形電路、電壓比較器、繼電器、加熱器電源、控制電路電源之間均為電氣信號連接。硅化鈣反應(yīng)腔用于硅化鈣膜制備時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的封閉金屬腔體；溫敏傳感器對溫度敏感的傳感器，將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號；電壓整形電路進(jìn)行電壓整形，將溫敏傳感器的輸出信號整形成適合集成電路輸入的信號；電壓比較器對電壓整形電路的輸入信號和閾值信號進(jìn)行電壓高低比較，比較結(jié)果以高低電平的信號形式輸出；繼電器用于電壓開關(guān)控制，當(dāng)輸入信號的變化達(dá)到規(guī)定要求時，控制加熱器電源的工作狀態(tài)；加熱器電源用于給加熱器電路進(jìn)行供電；反應(yīng)腔加熱器用于給反應(yīng)腔加熱；控制電路電源給溫敏傳感器、電壓整形電路和電壓比較器進(jìn)行供電；溫敏傳感器采集硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)的實時溫度參數(shù)，并將實時溫度參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號，輸入電壓整形電路，電壓整形電路將溫敏傳感器的輸出信號整形成適合集成電路輸入的信號，輸入至電壓比較器的一個輸入端，電壓比較器的另一個輸入端輸入預(yù)先設(shè)置的閾值信號，然后將兩個輸入端的信號進(jìn)行電壓比較，比較結(jié)果以高低電平的信號形式輸出至繼電器控制端，繼電器根據(jù)輸入電平信號的狀態(tài)來控制加熱器電源是否通過繼電器給反應(yīng)腔加熱器供電。如果電壓比較器輸入的電壓整形電路輸出信號電平大于閾值信號電平，則電壓比較器輸出高電平，作為繼電器的控制端，控制加熱器電源導(dǎo)通向反應(yīng)腔加熱器供電，使反應(yīng)腔加熱器對硅化鈣反應(yīng)腔進(jìn)行加熱；如果電壓比較器輸入的電壓整形電路輸出信號電平小于閾值信號電平，則電壓比較器輸出低電平，作為繼電器的控制端，控制加熱器電源關(guān)閉向反應(yīng)腔加熱器供電，使反應(yīng)腔加熱器對硅化鈣反應(yīng)腔停止加熱，實現(xiàn)整個制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償控制。
權(quán)利要求1. 一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置，它包括加熱器電源，加熱器電源與繼電器電連接、繼電器與反應(yīng)腔加熱器電連接，其特征在于溫敏傳感器安裝在硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)，溫敏傳感器輸出端與電壓整形電路輸入端電連接，電壓整形電路輸出端與電壓比較器的一個輸入端電連接，閾值信號輸入到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端與繼電器控制端電連接，控制器電路電源輸出端分別與溫敏傳感器、電壓整形電路和電壓比較器的電源輸入端電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的模擬閉環(huán)式溫度補(bǔ)償裝置，它包括加熱器電源，加熱器電源與繼電器電連接、繼電器與反應(yīng)腔加熱器電連接，溫敏傳感器安裝在硅化鈣反應(yīng)腔內(nèi)，溫敏傳感器輸出端與電壓整形電路輸入端電連接，電壓整形電路輸出端與電壓比較器的一個輸入端電連接，閾值信號輸入到電壓比較器的另一個輸入端，電壓比較器輸出端與繼電器控制端電連接，控制器電路電源輸出端分別與溫敏傳感器、電壓整形電路和電壓比較器的電源輸入端電連接；解決了硅化鈣制備加熱系統(tǒng)的溫度控制中存在的不確定性、非線性、大滯后及控制器在溫度控制中超調(diào)過大，且控制參數(shù)不易整定、當(dāng)被控對象有所改變參數(shù)需要重新調(diào)整等問題。
文檔編號G05D23/20GK202838061SQ201220516320
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者楊吟野, 楊盛毅, 許青山, 張慶 申請人:貴州民族大學(xué)