[发明专利]一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及光纤测温领域，具体涉及一种多通道荧光光纤温度变送器及测温方法。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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，本发明提供的技术方案是：

一种多通道荧光光纤温度变送器，其特殊之处在于：包括数据处理单元和M个测温单元,M为大于等于2的整数；

每个测温单元包括光源发生器、滤波片、滤波透镜、光纤、光纤探头和光传感器，光纤探头设置在被测件表面；

所述光源发生器发射的光束入射至滤波片，经滤波片反射后入射至滤波透镜，经滤波透镜透射、光纤传输至光纤探头，光纤探头用于获取被测件的荧光信号，该荧光信号再次经光纤探头和光纤传输、滤波透镜透射、滤波片透射后被光传感器接收，光传感器将光信号转换为电信号；

所述数据处理单元用于获取光传感器的电信号，并对电信号进行处理，实时监测被测件的温度。

进一步地，每个测温单元还包括放大器，用于对光传感器输出的电信号进行放大，并传输至数据处理单元。

同时，本发明提供了一种多通道荧光光纤测温方法，其特殊之处在于，采用上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个测温单元的光源发生器，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个测温单元的光传感器分别进行第i次激发光的信号采样，i＝1，数据处理单元对每个光传感器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，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再次进行第i+1次激发光的信号采样，数据处理单元对每个光传感器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。

进一步地，步骤2具体为：