专利名称：一种硅化钙制备加热系统的模拟闭环式温度补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及硅化钙制备加热系统技术领域，尤其涉及硅化钙制备加热系统的模拟闭环式温度补偿装置。
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ΠΙ - V族或I1-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，这给生产带来诸多不便。
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模拟闭环式温度补偿装置，以解决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，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模拟闭环式温度补偿装置，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电压比较器的一个输入端电连接，阈值信号输入到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端与继电器控制端电连接，控制器电路电源输出端分别与温敏传感器、电压整形电路和电压比较器的电源输入端电连接。[0008]本实用新型有益效果本实用新型硅化钙制备加热系统的模拟闭环式温度补偿装置利用基于模拟信号控制的特点使得装置结构简单，降低成本，使用灵活；利用闭环控制方法使得装置的温度控制具有触发可靠、工作稳定，温度控制的精确度可以精确到摄氏5度，而且使得整个模拟闭环式温度补偿装置反应时间大大缩短，整体响应时间小于O. 3秒，远远低于硅化钙制备加热系统的最低加热响应时间，解决了目前用于硅化钙制备加热系统的温度控制中存在的不确定性、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。
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模拟闭环式温度补偿装置，它包括(见图1)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电压比较器的一个输入端电连接，阈值信号输入到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端与继电器控制端电连接，控制器电路电源输出端分别与温敏传感器、电压整形电路和电压比较器的电源输入端电连接，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、电压比较器、继电器、加热器电源、控制电路电源之间均为电气信号连接。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；温敏传感器对温度敏感的传感器，将温度信号转换成电信号；电压整形电路进行电压整形，将温敏传感器的输出信号整形成适合集成电路输入的信号；电压比较器对电压整形电路的输入信号和阈值信号进行电压高低比较，比较结果以高低电平的信号形式输出；继电器用于电压开关控制，当输入信号的变化达到规定要求时，控制加热器电源的工作状态；加热器电源用于给加热器电路进行供电；反应腔加热器用于给反应腔加热；控制电路电源给温敏传感器、电压整形电路和电压比较器进行供电；温敏传感器采集硅化钙反应腔内的实时温度参数，并将实时温度参数转化成电信号，输入电压整形电路，电压整形电路将温敏传感器的输出信号整形成适合集成电路输入的信号，输入至电压比较器的一个输入端，电压比较器的另一个输入端输入预先设置的阈值信号，然后将两个输入端的信号进行电压比较，比较结果以高低电平的信号形式输出至继电器控制端，继电器根据输入电平信号的状态来控制加热器电源是否通过继电器给反应腔加热器供电。如果电压比较器输入的电压整形电路输出信号电平大于阈值信号电平，则电压比较器输出高电平，作为继电器的控制端，控制加热器电源导通向反应腔加热器供电，使反应腔加热器对硅化钙反应腔进行加热；如果电压比较器输入的电压整形电路输出信号电平小于阈值信号电平，则电压比较器输出低电平，作为继电器的控制端，控制加热器电源关闭向反应腔加热器供电，使反应腔加热器对硅化钙反应腔停止加热，实现整个制备加热系统的模拟闭环式温度补偿控制。
权利要求1. 一种硅化钙制备加热系统的模拟闭环式温度补偿装置，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，其特征在于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电压比较器的一个输入端电连接，阈值信号输入到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端与继电器控制端电连接，控制器电路电源输出端分别与温敏传感器、电压整形电路和电压比较器的电源输入端电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种硅化钙制备加热系统的模拟闭环式温度补偿装置，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电压比较器的一个输入端电连接，阈值信号输入到电压比较器的另一个输入端，电压比较器输出端与继电器控制端电连接，控制器电路电源输出端分别与温敏传感器、电压整形电路和电压比较器的电源输入端电连接；解决了硅化钙制备加热系统的温度控制中存在的不确定性、非线性、大滞后及控制器在温度控制中超调过大，且控制参数不易整定、当被控对象有所改变参数需要重新调整等问题。
文档编号G05D23/20GK202838061SQ201220516320
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者杨吟野, 杨盛毅, 许青山, 张庆 申请人:贵州民族大学