一种基于不同温度的MEMS法珀腔芯片标定系统及方法与流程

本发明涉及mems(微机电系统)法珀腔芯片标定技术，具体涉及一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统及方法。

背景技术：

1、随着微机电技术的发展，近红外光谱仪的微型化是近些年的发展重点，目前最常见的微型化近红外光谱仪是基于fabry perot(法珀腔)干涉可调滤波芯片的，mems法珀腔芯片的光学原理是基于法布里－珀罗干涉原理，通过半导体集成电路工艺制成的分光芯片，以不同电压驱动芯片，获得不同窄带光谱。

2、mems法珀腔芯片集成到微型化光谱系统之前，需要对mems法珀腔芯片的波长进行标定，波长标定是为了确定在相应波长下的扫描电压，从而为微型化光谱系统检测算法的实施做好前期的基本标定准备工作。

3、目前，mems法珀腔芯片的常规波长标定方法未考虑温度影响，经过研究，在不同的温度下，mems芯片的膜层会轻微的热膨胀或收缩，导致在不同温度的同一个电压下，波长发生了变化。如果在波长标定时不考虑温度的影响，则标定精度不高，可能导致后续传感器测出的光谱也不准确。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统及方法，解决现有标定方案未考虑温度的影响，标定精度不高，可能导致在应用中测量的光谱不准确的问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

3、一方面，本发明提供了一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统，包括：光谱传感器、测试板、恒温箱、源表、单色仪、温度调节装置和测试终端；

4、所述光谱传感器与测试板电连接，并放置在测试板上，光谱传感器中封装有mems法珀腔芯片，且内置有用于检测传感器温度的热敏电阻；

5、所述温度调节装置固定在光谱传感器上，并与光谱传感器电连接；

6、所述温度调节装置、光谱传感器和测试板作为整体置于恒温箱中；

7、所述源表与测试板电连接，用于为光谱传感器提供精确的电压；

8、所述单色仪与光谱传感器电连接，用于为光谱传感器提供单色光；

9、所述测试终端与温度调节装置、恒温箱、测试板、单色仪和源表电连接。

10、进一步的，所述测试终端为电脑。

11、另一方面，基于上述系统，本发明还提供了一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定方法，其包括以下步骤：

12、选取多个测试温度；

13、针对每个选取的测试温度，执行以下过程：

14、设置恒温箱的温度为测试温度；

15、设置温度调节装置的调节目标温度为测试温度；

16、通过温度调节装置对光谱传感器的温度进行调节，当光谱传感器的温度达到测试温度后，控制单色仪和源表进行扫描，获得光谱传感器在当前测试温度下各个待标定波长点对应的扫描电压；

17、在获得所有选取的测试温度下各个待标定波长点对应的扫描电压后，通过拟合，获得不同温度下各个待标定波长点对应的扫描电压。

18、进一步的，所述选取多个测试温度，包括：选取25℃、40℃和60℃分别作为测试温度。

19、进一步的，在设置温度调节装置的调节目标温度为测试温度时，还包括：设置测试温度的温度误差范围；当光谱传感器的温度达在测试温度的温度误差范围内时，控制单色仪和源表进行扫描。

20、本发明的有益效果是：

21、基于本发明提供的上述方案，首先测试各个选取的温度下的mems法珀腔芯片的待标定波长点对应的扫描电压，然后通过拟合建立不同温度下波长和扫描电压的关系，得出不同温度下待标定波长点对应的扫描电压，进行精确化标定，由于本方案考虑了温度对电压标定的影响，从而大幅提高mems法珀腔芯片的波长电压标定精度，进而提高在应用中测量的光谱的准确性。

技术特征：

1.一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统，其特征在于，

3.一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定方法，应用于如权利要求1或2所述的一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定系统，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定方法，其特征在于，

5.如权利要求3或4所述的一种基于不同温度的mems法珀腔芯片标定方法，其特征在于，在设置温度调节装置的调节目标温度为测试温度时，还包括：

技术总结
本发明涉及MEMS法珀腔芯片标定技术，其公开了一种基于不同温度的MEMS法珀腔芯片标定系统及方法，解决现有标定方案未考虑温度的影响，标定精度不高，可能导致在应用中测量的光谱不准确的问题。本发明中，首先测试各个选取的温度下的MEMS法珀腔芯片的待标定波长点对应的扫描电压，然后通过拟合建立不同温度下波长和扫描电压的关系，得出不同温度下待标定波长点对应的扫描电压，进行精确化标定，由于本方案考虑了温度对电压标定的影响，从而大幅提高MEMS法珀腔芯片的波长电压标定精度，进而提高在应用中测量的光谱的准确性。本发明适用于对MEMS法珀腔芯片的标定。

技术研发人员：夏维高,闫晓剑,王毅,蔡利
受保护的技术使用者：四川启睿克科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19