无线温度传感器设计.pdf

传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies)
2015年第34卷第10期
DOI:10.13873/J.10009787(2015)10-0076-03
无线温度传感器设计
孙稳稳,宋德杰
(山东理工大学电气与电子工程,山东淄博255049)
摘要:为了测量晶体生长过程中旋转籽晶的结晶界面温度,针对旋转籽晶不便布线的问题,提出了用单
片机和PM2262/2272无线发射/接收芯片与热电偶结合设计温度无线传感器的新方法。设计制作了一种
无线温度传感器,经安装试用获得成功。较好地解决了旋转籽晶结晶界面温度检测问题。对晶体整个生
长过程中结晶界面温度进行了实时检测測、存储和记录。为分析晶体生长缺陷,进一步提高晶体生长质量提
供了第一手资料
关键词:PI2262/2272;热电偶;无线测温;单片机;籽晶
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:10009787(2015)10-0076-03
Design of wireless temperature sensor
SUN Wen-wen, SONG De-jie
School of Electrical and Electronic Engineering,, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China
ecause
seed rod always rotates in process crystal growth, it is difficult to measure crystallize interface
temperature in crystal growth process. Aiming at the problem of difficult wiring of rotating seed crystal, a new
method ds put forward to design a wireless sensor with micro controller unit(MCU) and P12262 /2272 wireless
transmission/receiving chi an match up with thermocouple, realize wireless measurement of crystal growth
temperature, and measurement result can be recorded and stored. It lays good foundation for analyzing crystal
growth blemish and improving growth quality
Key words: PT2262/272; thermocouple; wireless measuring temperature; MCU; seed crystal
0引言
上,通过无线发射接收方式向显示仪表和控制装置传输测
在碲锌镉单晶体的生长过程中,为了生长出高质量的量数据,实现了无限测量和控制。为了解决无限测温装置
单晶体,生长参数优化是非常必要的。由于碲锌镉晶体中蓄电池长期供电,电量不足的问题,设计了一个微型发电
结晶界面温度与碲锌镉的配比有关,实时检测控制生长炉装置,利用籽晶杆的旋转,带动微型发电机发电,并给无线
内晶体结晶界面的温度就是其中的一个优化参数2:?,但发射装置的蓄电池充电,较好地解决了无线测量发射装置
由于在晶体生长过程中,要求将晶在其生长炉内要按照
的长期供电和无线传输的抗干扰问题。
定的旋转规律不停的旋转。给结晶界面的温度测量和控制1无线温度传感器的硬件设计
布线带来诸多不便。对于旋转系统,现在常用的温度测量
无线温度传感器的结构框图如图1所示,主要由热电
控制方法有二种:一种是利用电刷把温度信号引出,然后用偶、无线温度发射装置和无线温度接收装置三大部分组成。
测量控制设备进行测量和控制;这种方法的缺点是有滑动其中,无线温度发射装置安装在旋转籽晶杆的底部,随将晶
触点,易磨损,可靠性差,干扰大,需要经常更换维修;另
杆一起旋转;无线温度接收装置安装在晶体生长炉旁边的
种是通过非接触传感器测温(如红外、比色等),但这种方
发射信
无线测温
法不适应于封闭系统内的温度测量,而且精度比较低,抗干
无线测温
发射装置-
接收装置
扰能力差,成本高等,应用受到限制。
为了克服上述缺点,针对晶体结晶界面温度为1080℃
1无线测温传结构框图
左右,生长周期为21天的要求?,本文设计了一个热电偶
Fig 1 Structure block diagram of wireless temperature
测温无线传输装置,将它和热电偶一同安装在旋转籽晶杆
收稿日期:2015-03-20
*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50972085)