一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法技术

本发明专利技术提供一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法，解决现有对等离子体刻蚀机静电吸盘的测温方式，存在测量误差大、精度低的问题。方法包括步骤：1)M个光源发生器进行第1次发光激发；2)关闭M个光源发生器，M个测温单元光传感器进行第i次激发光的信号采样，i＝1，数据处理单元对光传感器获得的采样值处理，获得M个第i次温度数据；3)M个光源发生器进行第i+1次发光激发；4)关闭M个光源发生器，M个测温单元的光传感器进行第i+1次激发光的信号采样，数据处理单元对光传感器获得的采样值处理，获得M个第i+1次温度数据；同时，数据处理单元对M个第i次温度数据进行滤波并输出；5)令i＝i+1，返回步骤3)，直至测温结束。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法
本专利技术涉及光纤测温领域，具体涉及一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法。
技术介绍
等离子体刻蚀机是半导体生产过程中的重要设备,该设备在刻蚀过程中对其静电吸盘温度的精准测量尤为重要。目前，现有等离子体刻蚀机在刻蚀过程中，对静电吸盘的温度测量主要采用金属铂电阻测温方式。金属铂电阻测温原理：基于铂电阻(PT100)在0摄氏度时，其自身阻值为100欧姆的基准，随着温度的升高其阻值有规律的匀速增长原理。采用金属铂电阻方式测量静电吸盘温度存在以下不足之处：铂电阻测温是采用一个测温探头直接与静电吸盘接触，测温探头为金属探头，以及数据采集仪器与静电吸盘之间存在一定距离，因此测温探头与数据采集仪器之间通过一根1～3米的探头拉线实现数据传输，由此会带来电磁干扰，进而出现测量误差大、精度低等问题。
技术实现思路
为了解决现有对等离子体刻蚀机静电吸盘的测温方式，存在测量误差大、精度低的技术问题，本专利技术提供了一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道荧光光纤温度变送器，其特征在于：包括数据处理单元(1)和M个测温单元(2),M为大于等于2的整数；/n每个测温单元(2)包括光源发生器(21)、滤波片(22)、滤波透镜(23)、光纤(24)、光纤探头(25)和光传感器(26)，光纤探头(25)设置在被测件(3)表面；/n所述光源发生器(21)发射的光束入射至滤波片(22)，经滤波片(22)反射后入射至滤波透镜(23)，经滤波透镜(23)透射、光纤(24)传输至光纤探头(25)，光纤探头(25)用于获取被测件(3)的荧光信号，该荧光信号再次经光纤探头(25)和光纤(24)传输、滤波透镜(23)透射、滤波片(22)透射后被光传感器(...

【技术特征摘要】
1.一种多通道荧光光纤温度变送器，其特征在于：包括数据处理单元(1)和M个测温单元(2),M为大于等于2的整数；
每个测温单元(2)包括光源发生器(21)、滤波片(22)、滤波透镜(23)、光纤(24)、光纤探头(25)和光传感器(26)，光纤探头(25)设置在被测件(3)表面；
所述光源发生器(21)发射的光束入射至滤波片(22)，经滤波片(22)反射后入射至滤波透镜(23)，经滤波透镜(23)透射、光纤(24)传输至光纤探头(25)，光纤探头(25)用于获取被测件(3)的荧光信号，该荧光信号再次经光纤探头(25)和光纤(24)传输、滤波透镜(23)透射、滤波片(22)透射后被光传感器(26)接收，光传感器(26)将光信号转换为电信号；
所述数据处理单元(1)用于获取光传感器(26)的电信号，并对电信号进行处理，实时监测被测件(3)的温度。


2.根据权利要求1所述多通道荧光光纤温度变送器，其特征在于：每个测温单元(2)还包括放大器(27)，用于对光传感器(26)输出的电信号进行放大，并传输至数据处理单元(1)。


3.一种多通道荧光光纤测温方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述多通道荧光光纤温度变送器，所述测温方法包括以下步骤：
1)打开M个测温单元(2)的光源发生器(21)，M个光源发生器(21)进行第1次发光激发；
2)关闭M个光源发生器(21)，M个测温单元(2)的光传感器(26)分别进行第i次激发光的信号采样，i＝1，数据处理单元(1)对每个光传感器(26)获得的采样值进行处理，获得M个第i次温度数据；
3)再次打开M个光源发生器(21)，M个光源发生器(21)进行第i+1次发光激发；
4)关闭M个光源发生器(21)，M个测温单元(2)的光传感器(26)再次进行第i+1次激发光的信号采样，数据处理单元(1)对每个光传感器(26)获得的采样值进行处理，获得M个第i+1次温度数据；
同时，数据处理单元(1)对M个第i次的温度数据进行滤波并输出；
5)令i＝i+1，返回步骤3)，直至测温结束，数据处理单元(1)对M个最后一次采样值进行处理，获得相应温度数据进行滤波并输出。


4.根据权利要求3所述多通道荧光光纤测温方法，其特征在于，步骤2具体为：
2.1)关闭M个光源发生器(21)；
2.2)M个测温单元(2)的光传感器(26)分别进行第i次激发光的多组信号采样，i＝1；
2.3)数据处理单元(1)对每个光传感器(26)获得的所有采样值进行积分和微分运算，得到M个积分后的采样值，并根据M个积分后的采样值获得相应M个第i次温度数据。


5.根据权利要求3所述多通道荧光光纤测温方法，其特征在于，步骤2具体为：
2.1)关闭M个光源发生器(21)；
2.2)各个测温单元(2)的光传感器(26)获得第i次激发光的第一个采样值A1和第二个采样值A2；
2.3)各个测温单元(2)的光传感器(26)获得第i次激发光的第三个采样值A3，同时数据处理单元(1)对第i次激发光的第一个采样值A1和第二个采样值A2进行积分和微分运算，得到第i次激发光的第一个积分后采样值B1；
2.4)各个测温单元(2)的光传感器(26)获得第i次激发光的第四个采样值A4，同时数据处理单元(1)对第i次激发光的第三个采样值A3和第一个积分后采样值B1进行积分和微分运算，得到第i次激发光的第二个积分后采样值B2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文松，邵飞，胡波，
申请(专利权)人：西安和其光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61