【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子电源智能监控，具体为一种中频宽幅等离子电源智能监控系统及方法。
技术介绍
1、中频宽幅等离子电源是一种高频电源，其工作频率范围在数十千赫兹至几百千赫兹之间。它主要由功率放大器、变压器、磁性滤波器、电容器、电感器等组成，能够将低电压、高电流的交流电转换成高电压、低电流的交流电。该电源主要应用于等离子体物理、表面处理、离子注入等领域，广泛应用于半导体材料加工、涂层制备、环保治理等高科技领域。
2、虽然现有的等离子电源智能监控系统在一定程度上可以满足当前的需求，但还存在一定的缺陷，具体体现在：中频宽幅等离子电源在恒功率模式下，可能导致喷枪产生的等离子体强度不足，这可能会降低等离子体的活性，影响到等离子处理的效果；由于等离子体强度的不稳定性和均匀性，中频宽幅等离子电源在恒功率模式下可能导致处理效果不佳，例如，在表面处理应用中，可能出现无法彻底去除污染物或形成均匀覆盖层的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种中频宽幅等离子电源智能监控系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，方法包括以下步骤：
4、s100.采集不同时间段、不同功率设置下喷枪产生的等离子体信号，通过等离子体信号得到等离子体参数，并记录对应的等离子电源性能参数，按照不同功率设置进行分类整理，构建历史数据集；
5、s200.根据历史数据
6、s300.结合步骤s200的评估结果对比不同功率下等离子体处理效果的差异，选取不同功率下最佳等离子电源性能参数设置；根据最佳等离子电源性能参数设置，调整等离子电源性能参数，并采集实时数据；
7、s400.根据实时数据评估等离子体处理效果，对实时数据的等离子体处理效果进行分析，根据分析结果进行预警，并记录预警结果。
8、进一步的，步骤s100包括：
9、s101.采集不同时间段、不同功率设置下喷枪产生的等离子体信号，通过等离子体信号得到等离子体参数；所述等离子体参数包括等离子体温度、密度以及光谱数据；
10、s102.根据等离子体参数的类别，结合等离子体参数所处时间段，构建等离子体参数表a，其中等离子体参数表a的第一行表示等离子体参数类别，分别为等离子体温度、密度以及光谱数据，等离子体参数表a的第一列表示时间段tn，且n表示时间段序号，取正整数；
11、s103.记录对应时间段的等离子电源性能参数，其中等离子电源参数包括电流、电压以及电源功率；根据等离子电源性能参数所处时间段，构建等离子电源性能参数表b，其中等离子电源性能参数表b的第一行表示等离子电源性能参数，分别为电流、电压以及电源功率，表b的第一列表示时间段tn；
12、由于时间段是由连续的时间点组成，因此每个时间段tn对应的等离子体参数和等离子电源性能参数也是由连续时间点对应的参数值组成的，表a和表b的每一行对应的数据都包括连续的参数值。
13、s104.按照不同功率设置进行分类，一个功率设置值为一类，将等离子体参数表a与等离子电源性能参数表b按照对应时间段tn进行连接，构建历史数据集c，且历史数据集c={c1，c2，...，cm}，其中m表示功率设置值的个数，其中c1表示第1个功率设置值对应的历史数据，c2表示第2个功率设置值对应的历史数据，以此类推，cm表示第m个功率设置值对应的历史数据；且c1中的历史数据按照对应时间段tn进行表示，c1中历史数据的行数等于第1个功率设置值对应时间段tn的个数，数据依次为等离子体温度、密度、光谱数据、电流、电压以及电源功率。
14、历史数据集c是按照不同功率设置值进行分类的，一个功率设置值为一类，且每个功率设置值都包括多个时间段tn的历史数据，从而历史数据集c中每个元素的行数等于对应功率设置值时间段tn的个数。
15、进一步的，步骤s200包括：
16、s201.根据历史数据集，针对历史数据集中的每个元素，都计算等离子体参数与等离子电源性能参数之间的相关系数；获取等离子体参数x和等离子电源性能参数y的数据集，分别计算等离子体参数x和等离子电源性能参数y的均值和标准差，其中等离子体参数均值和标准差分别表示为和，等离子电源性能参数均值和标准差分别表示为和；根据公式计算相关系数corr(x，y)，具体公式为：
17、，
18、其中cov(x，y)表示等离子体参数x和等离子电源性能参数y之间的协方差，且具体的计算公式为：
19、，
20、其中，n表示所处时间段数据点的数量；
21、s202.根据步骤s201的计算，得到等离子体温度、密度以及光谱数据与电流、电压以及电源功率的相关系数，且表示为corr(xi，yj)，其中i=1，2，3，j=1，2，3；x1表示等离子体温度，x2表示等离子体密度，x3表示等离子体光谱数据；y1表示电流，y2表示电压，y3表示电源功率；根据上述相关系数，计算等离子体的处理效果评分s，计算公式为：
22、，
23、其中，表示等离子体温度与等离子电源性能参数相关系数的平均值，表示等离子体密度与等离子电源性能参数相关系数的平均值，表示等离子体光谱数据与等离子电源性能参数相关系数的平均值；t表示等离子体温度值，ρ表示等离子体密度值，λ表示光谱数据中的波长值；t0表示等离子体理想温度区间取值的平均值，且等离子体理想温度区间为[t_min，t_max]；ρ0表示等离子体理想密度区间取值的平均值，且等离子体理想密度区间为[ρ_min，ρ_max]；λ0表示等离子体理想光谱数据波长区间取值的平均值，且等离子体理想光谱数据波长区间为[λ_min，λ_max]；根据等离子体温度、密度以及光谱数据与电流、电压以及电源功率的相关系数，计算等离子体的处理效果评分；通过评估不同功率设置下等离子体的处理效果，能够选取最佳等离子电源性能参数设置，提高处理效果的优化程度。
24、s203.根据步骤s202的计算，得到历史数据集c中所有元素的对应时间段tn的等离子体的处理效果评分，并与等离子体的处理效果评分与历史数据表中相同时间段的等离子体参数信息和等离子电源性能参数进行对应。根据历史数据集c中所有元素的对应时间段tn的等离子体的处理效果评分，并与等离子体的处理效果评分与历史数据表中相同时间段的等离子体参数信息和等离子电源性能参数进行对应，可以建立起一个完整的历史数据集，方便进行后续的分析和处理。同时，还能够根据历史数据集中的信息，以及对应的处理效果评分，帮助工作人员更好地了解等离子体处理的效果，为后续的处理工作提供参考。
25本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤S100包括：
3.根据权利要求2所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤S200包括：
4.根据权利要求3所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤S300包括：
5.根据权利要求4所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤S400包括：
6.一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，应用于权利要求1-5中任一项所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述系统包括：数据采集模块、数据整理模块、等离子体处理效果评估模块以及实时数据评估模块；
7.根据权利要求6所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，其特征在于：所述数据采集模块包括信号采集单元、参数提取单元以及参数记录单元；
8.根据权利要求6所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，其特征在于：所述数据整理模块包括分类整理
9.根据权利要求6所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，其特征在于：所述等离子体处理效果评估模块包括相关系数计算单元和处理效果评分计算单元；
10.根据权利要求6所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，其特征在于：所述实时数据评估模块包括处理效果评估单元和异常分析单元；
...【技术特征摘要】
1.一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤s100包括：
3.根据权利要求2所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤s200包括：
4.根据权利要求3所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤s300包括：
5.根据权利要求4所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述步骤s400包括：
6.一种中频宽幅等离子电源智能监控系统，应用于权利要求1-5中任一项所述的一种中频宽幅等离子电源智能监控方法，其特征在于：所述系统包括：数...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏宜鹏，孙俊，徐明利，
申请(专利权)人：东莞市晟鼎精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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