基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术主要涉及MEMS光谱技术领域，为了解决织物分类技术中主要依靠人工或图像识别技术，分类效率和准确率不高的问题，本实用新型专利技术提供一种基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，将传统的单点式近红外光谱设备转化为多通道阵列式MEMS近红外光谱设备，能够大幅减少织物光谱数据采集时间，提升织物分类效率，同时在生产线上引入多个MEMS近红外光谱设备，构建近红外光谱采集设备矩阵对织物进行分类，能够大幅提升织物分类的准确率。够大幅提升织物分类的准确率。够大幅提升织物分类的准确率。

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置


[0001]本技术主要涉及MEMS光谱
，尤其是涉及一种基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置。

技术介绍

[0002]目前织物分类采用的微型化近红外检测技术主要基于法珀腔干涉可调滤波芯片进行，其中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，实时改变MEMS法珀腔芯片的腔长，获得不同窄波光谱。这类单点型MEMS光谱芯片需要逐步改变电压值进而改变腔长来逐一采集各个波长点的光谱数据，若单点型MEMS光谱芯片采集单一波长点光谱数据需要的时间是0.1秒，实际包含M个波长点，则可以计算出每次采集织物样品单条光谱数据所需要的时间为0.1*M秒，光谱设备包含的波长点越多，采集单条光谱数据需要时间越久，存在效率较低的缺点，无法适用于织物回收生产线。为了推动织物回收行业的发展，急需一种高效率、高准确率的织物分类装置。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题：
[0004]提供一种基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，提高织物分类的效率和准确率。
[0005]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0006]基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，包括传送带和多个MEMS近红外光谱设备，所述多个MEMS近红外光谱设备发出的近红外光投射在传送带上同一位置，且多个MEMS近红外光谱设备发出的近红外光投射在传送带上的位置与所述MEMS近红外光谱设备的位置固定。
[0007]进一步的，所述MEMS近红外光谱设备中包括多个MEMS法珀腔芯片。
[0008]进一步的，所述多个MEMS法珀腔芯片排列成矩阵。
[0009]进一步的，所，所述近红外光谱中还包括正电极和负电极，所述正电极和负电极分别与所述多个MEMS法珀腔芯片连接，用于控制所述多个MEMS法珀腔芯片表面的DBR薄膜振动。
[0010]进一步的，所述MEMS法珀腔芯片包括透射镜面和MEMS法珀腔芯片电极，所述多个MEMS法珀腔芯片中的透射镜面大小相同，所述MEMS法珀腔芯片电极大小不同。
[0011]进一步的，MEMS法珀腔芯片中的电极为环形电极。
[0012]本技术的有益效果：
[0013]本技术将传统的单点式近红外光谱设备转化为多通道阵列式近红外光谱设备，大幅减少织物光谱数据采集时间，提升织物分类效率。本技术在生产线上引入多个近红外光谱采集分析设备，构建近红外光谱采集设备矩阵对织物进行分类，大幅提升分类准确率。
附图说明
[0014]图1是本技术所述的基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置结构示意图；
[0015]图2是本技术所述多个MEMS法珀腔芯片构成的MEMS法珀腔阵列示意图；
[0016]图3是本技术所述MEMS法珀腔芯片结构调整示意图；
[0017]说明书附图中：1－传送带，2－MEMS近红外光谱设备矩阵，3－MEMS近红外光谱设备，4－正电极，5－负电极，6
‑
MEMS法珀腔芯片，7－透射镜面，8
‑
MEMS法珀腔芯片电极。
具体实施方式
[0018]如图1所示，本技术所述的基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置包括传送带1，MEMS近红外光谱设备3，多个MEMS近红外光谱设备3组成MEMS近红外光谱设备矩阵2，所述MEMS近红外光谱设备3发出的近红外光投射在传送带1上，且与所述MEMS近红外光谱设备3位置固定；如图2所示，MEMS近红外光谱设备3中包含多个MEMS法珀腔芯片6、还包括一个正电极4和一个负电极5；所述MEMS法珀腔芯片6包括透射镜面7和MEMS法珀腔芯片电极8，所述多个MEMS法珀腔芯片6以矩阵的形式排列，正负电极分别与排列成矩阵的MEMS法珀腔芯片连接。
[0019]织物分类流程具体包括：MEMS近红外光谱设备矩阵2中的各个MEMS近红外光谱设备3发出近红外光，在织物表面形成采样光斑，并吸收返回的近红外光进行织物种类识别。
[0020]MEMS近红外光谱设备矩阵2中包含的MEMS近红外光谱设备3数量越多，织物的种类识别准确率越高。为了保证MEMS近红外光谱设备矩阵2中各台MEMS近红外光谱设备3在相同时间节点能够同步采集到织物相同位置的近红外光谱数据，将各MEMS近红外光谱设备3形成的采样光斑设置汇聚于织物回收生产线上的同一采样点，可以有效减小识别的误差，提升准确率。
[0021]传统的单点式近红外光谱采集设备只包含单颗光谱MEMS法珀腔芯片，通过电压持续变化来改变法珀腔腔长，进而采集不同波长点的光谱数据。如图2所示，本技术中的MEMS近红外光谱设备3采用多个MEMS法珀腔芯片替代单点式近红外光谱采集设备中的单颗MEMS法珀腔芯片，并将多个MEMS法珀腔芯片以阵列的形式排列，本技术所述的光谱MEMS光谱设备6完全兼容单点型MEMS光谱芯片流片工艺，除电极外，其阵列单元功能区域的整体结构类型与单点型MEMS光谱芯片完全保持一致，以此兼容单点型光谱MEMS法珀腔芯片工艺，正电极4及负电极5联通组成矩阵的所有MEMS法珀腔芯片6，控制MEMS法珀腔芯片6的DBR薄膜运动，当施加某一电压时，所有芯片的薄膜同时运动并最终保持稳定，且薄膜下拉程度各有不同，以此实现阵列芯片可同时出射多种单色光波的能力，同时采集多个波长点的光谱数据。
[0022]由于MEMS近红外光谱设备3包含的多个MEMS法珀腔芯片6类型相同，因此各个芯片中法珀腔初始腔长和参数均相同，同时MEMS法珀腔芯片的出射单色光波长与芯片上层DBR薄膜下拉程度完全一一对应，通过仿真计算出各个特征波长点对应的法珀腔腔长值，结合各个MEMS法珀腔芯片6初始腔长值即可计算出上层DBR薄膜下拉值。由于所有MEMS法珀腔芯片6两端连接的相同的电极，则每个芯片两端的电压值相同，调整阵MEMS法珀腔芯片6结构，使得所芯片6上层DBR薄膜在同一电压下，下拉至应有腔长，该应有腔长为：在该单一固定电压值下，芯片6的出射单色光波长与特征波长点一一对应。
[0023]调整阵列式光谱MEMS法珀腔芯片6结构的具体方式为：调整MEMS法珀腔芯片电极宽度。以环形电极为例，如图3所示，调节MEMS法珀腔芯片电极8的大小L2，保持透射镜面7直径L1不变，通过仿真找到相应的电极宽度。在流片中，使用各个子芯片的电极宽度数据进行掩膜制版，即可得到最终的阵列式MEMS法珀腔芯片6，每个MEMS法珀腔芯片6的透射镜面7大小相同，而电极则有不同大小，不同大小对应不同特征波长点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，其特征在于，包括传送带和多个MEMS近红外光谱设备，所述多个MEMS近红外光谱设备发出的近红外光投射在传送带上同一位置，且多个MEMS近红外光谱设备发出的近红外光投射在传送带上的位置与所述MEMS近红外光谱设备的位置固定。2.根据权利要求1所述的基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，其特征在于，所述MEMS近红外光谱设备中包括多个MEMS法珀腔芯片。3.根据权利要求2所述的基于MEMS法珀腔芯片的织物分类装置，其特征在于，所述多个MEMS...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，陈宫傣，张国宏，闫晓剑，赵浩宇，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：新型
国别省市：