[發(fā)明專利]數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110247256.9
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102955473A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 喬岳;馬弢;閆偉欣
• 申請（專利權）人: 北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發(fā)明涉及儀器標定技術領域，尤其涉及一種數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置及方法。

背景技術

質量流量控制器(Mass?Flow?Controller，MFC)用于對氣體的質量流量進行精密測量和控制。它們在半導體和集成電路工業(yè)、特種材料學科、化學工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和真空等多種領域的科研和生產中有著重要的應用。其典型的應用場合包括：電子工藝設備，如擴散、氧化、外延、化學氣相沉積(Chemical?Vapor?Deposition，CVD)、等離子刻蝕、濺射、離子注入；以及鍍膜設備、光纖熔煉、微反應裝置、混氣配氣系統(tǒng)、毛細管測量、氣相色譜儀及其它分析儀器。

MFC出廠前需要標定。標定即為通過修改MFC內部參數(shù)，從而使MFC在某一固定設定值下的控制流量輸出值與高精度的流量標準顯示的實際流量值一致。從0到滿量程需要檢測多個點值，并需要檢定各點線性以及重復精度等值。

MFC主要分為數(shù)字和模擬兩種形式。對于數(shù)字型MFC，標定過程一般使用帶通訊功能的流量校準標準連接電腦，通過專用的標定軟件實現(xiàn)進行計算修正、曲線擬合，最后將數(shù)據(jù)存入數(shù)字MFC的存儲器中，從而完成標定。對于模擬型MFC，由于采用模擬比例-積分-微分(PID)電路，不存在存儲器等結構，參數(shù)的調節(jié)需要靠人工手動調節(jié)操作。

我國市場上的MFC多為模擬產品，產品的出廠標定需要逐臺手動調節(jié)電路板上的可調電位器來實現(xiàn)。由于位置的限制和MFC響應時間的影響會存在一定的滯后性，每調節(jié)一個電位器改變電路參數(shù)時，控制的實際流量便會發(fā)生變化，需要等待MFC將流量控制穩(wěn)定準確讀數(shù)后才能進行再次調節(jié)，反復調節(jié)直到合格為準。對于線性、重復度等參數(shù)可能需要改變多次，使得生產效率很低。

發(fā)明內容

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種工作效率高、無需人工干預的數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置及方法。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置，該裝置包括：控制模塊，與待標定儀器以及調節(jié)模塊相連，用于根據(jù)所述待標定儀器的輸出值，生成驅動所述調節(jié)模塊的控制脈沖，并將所述控制脈沖發(fā)送至所述調節(jié)模塊；調節(jié)模塊，與控制模塊以及所述待標定儀器相連，用于根據(jù)所述控制脈沖調節(jié)所述待標定儀器。

優(yōu)選地，所述控制模塊進一步包括：控制單元，與待標定儀器以及步進驅動單元相連，用于根據(jù)所述待標定儀器的輸出值，計算用于調節(jié)所述待標定儀器的控制脈沖，并發(fā)送至所述步進驅動單元；步進驅動單元，與所述控制單元相連，用于根據(jù)所述控制單元發(fā)送的控制脈沖調節(jié)所述待標定儀器。

優(yōu)選地，所述控制模塊還包括：AD采集單元，連接在所述控制單元與所述待標定儀器之間，用于采集所述待標定儀器當前的模擬電壓輸出值，將其轉換為數(shù)字量，并發(fā)送至所述控制單元。

優(yōu)選地，所述調節(jié)模塊進一步包括：步進電機，與所述步進驅動單元以及待標定儀器相連，用于在所述步進驅動單元的驅動下轉動，并帶動與其相連的調節(jié)刀頭轉動；調節(jié)刀頭，與所述步進電機以及所述待標定儀器相連，用于在所述步進電機的帶動下轉動，以調節(jié)所述待標定儀器的變阻器。

優(yōu)選地，所述調節(jié)刀頭為一字螺絲刀。

優(yōu)選地，所述待標定儀器為質量流量控制器。

本發(fā)明還提供了一種數(shù)字化儀器標定調節(jié)方法，該方法包括步驟：

S1.根據(jù)待標定儀器的輸出值，生成調節(jié)所述待標定儀器的控制脈沖；

S2.根據(jù)所述控制脈沖調節(jié)所述待標定儀器。

優(yōu)選地，步驟S1進一步包括：

S1.1采集所述待標定儀器當前的模擬電壓輸出值，將其轉換為數(shù)字量；

S1.2根據(jù)所述數(shù)字量，計算用于調節(jié)所述待標定儀器的控制脈沖；

S1.3根據(jù)所述控制脈沖調節(jié)所述待標定儀器。

優(yōu)選地，在步驟S1.3中，通過根據(jù)所述控制脈沖驅動步進電機轉動來調節(jié)所述待標定儀器的變阻器。

優(yōu)選地，根據(jù)所述控制脈沖的個數(shù)，驅動步進電機轉動相應的角位移量；根據(jù)控制脈沖的頻率，驅動步進電機以相應的速度及加速度轉動。

(三)有益效果

本發(fā)明數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置及方法可大幅度提高工作效率，提高儀器生產標定的自動化程度。

附圖說明

圖1為依照本發(fā)明一種實施方式的數(shù)字化儀器標定調節(jié)裝置的結構示意圖；

圖2為依照本發(fā)明一種實施方式的數(shù)字化儀器標定調節(jié)方法流程圖。

具體實施方式