Mae allbwn optegol deuod LED neu laser yn newid gyda thymheredd. Mae profi'r dyfeisiau hyn yn gofyn am gam gwresogi sy'n eu dal ar dymheredd cyson, union tra bod eu golau'n cael ei fesur. Mae unrhyw drifft yn nhymheredd y plât yn edrych fel drifft ym mherfformiad y ddyfais, gan wneud sefydlogrwydd thermol yn gyfyngiad sylfaenol mewn systemau nodweddu optegol.
Gofynion Thermol mewn Profion Optoelectroneg
Mae'rplât gwresogi profion deuod laser LEDamgylchedd wedi'i gynllunio i efelychu amodau gweithredu go iawn heb gyflwyno arteffactau thermol. Yn nodweddiadol, caiff dyfeisiau eu gwerthuso ar draws ystod reoledig o 25 gradd i 100 gradd, lle gall hyd yn oed gwyriadau bach newid tonfedd, effeithlonrwydd, neu bŵer allbwn.
Oherwydd y sensitifrwydd hwn, mae'r cam gwresogi yn cael ei drin fel cyfeirnod thermol gradd metroleg yn hytrach na ffynhonnell tymheredd syml.
Strategaeth Adeiladu Platen a Rheoli Tymheredd
Mae'r rhan fwyaf o blatiau gwresogi a ddefnyddir mewn systemau profi optegol wedi'u hadeiladu o alwminiwm dargludedd uchel. Mae hyn yn sicrhau lledaeniad gwres ochrol cyflym ac yn lleihau mannau poeth lleol.
Mae nodweddion dylunio allweddol yn cynnwys:
Synwyryddion RTD neu thermistor manwl gywir wedi'u mewnblannu ar gyfer adborth dolen gaeedig
Cynlluniau gwresogyddion aml-barth wedi'u hoptimeiddio trwy efelychu thermol
Rheoli gwastadrwydd wyneb i gynnal amodau cyswllt dyfais unffurf
Mae systemau rheoli fel arfer yn cael eu tiwnio i gynnal sefydlogrwydd o fewn ± 0.1 gradd i ± 0.2 gradd ar draws yr arwyneb gweithredol. Mae rheoleiddio tynn o'r fath yn sicrhau bod amrywiadau optegol mesuredig yn tarddu o'r ddyfais yn hytrach na'r gosodiad prawf.
Cydnawsedd Optegol a Pheirianneg Wyneb
Er mwyn osgoi ymyrraeth â mesuriadau optegol, mae wyneb y gwresogydd yn aml yn cael ei drin i leihau adlewyrchedd. Mae arwynebau du wedi'u anodeiddio neu wedi'u gorchuddio yn cael eu defnyddio'n gyffredin i atal adlewyrchiadau strae a allai ystumio darlleniadau ffotometrig.
Mewn gorsafoedd archwilio ac integreiddio setiau sffêr, mae dyfeisiau sy'n cael eu profi yn cael eu gosod yn uniongyrchol ar yr arwyneb wedi'i gynhesu. Rhaid i'r system felly gyfuno unffurfiaeth thermol â niwtraliaeth optegol.
Yn ogystal, mae -defnyddiau anadlu isel wedi'u pennu i atal halogi lensys sensitif, synwyryddion a haenau optegol.
Ystyriaethau Trydanol ac Electromagnetig
Gall ymyrraeth electromagnetig gyflwyno sŵn i systemau mesur optegol sensitif iawn. O ganlyniad, mae dyluniad gwresogydd yn cael ei reoli'n ofalus:
Mae elfennau gwresogi gwrthiannol wedi'u pweru gan DC yn cael eu ffafrio
Mae modiwleiddio pŵer modd wedi'i newid yn cael ei leihau neu ei warchod
Gweithredir strategaethau sylfaen i ynysu offer mesur
Y cam gwresogydd yw'r partner tawel ym mhob mesuriad ffotometrig, gan weithredu'n barhaus heb ddylanwadu ar signalau trydanol neu optegol.
Ciplun Dylunio: Prawf LED nodweddiadol Chuck Thermol
Mae cyfluniad cynrychioliadol ar gyfer chuck thermol manwl gywir a ddefnyddir mewn profion LED a deuod laser yn cynnwys:
Platen alwminiwm gyda gorffeniad wyneb wedi'i lapio
Elfennau gwresogi gwrthiannol parth deuol neu quad
Synhwyrydd platinwm RTD wedi'i fewnosod (Dosbarth A neu well)
Rheolydd PID gyda thiwnio sefydlogrwydd is-0.1 gradd
Triniaeth arwyneb du ar gyfer niwtraliaeth optegol
Haenau insiwleiddio allanol isel a strwythur mowntio
Mae'r cyfuniad hwn yn galluogi amodau thermol y gellir eu hailadrodd ac y gellir eu holrhain ar gyfer nodweddu dyfeisiau optegol.
Gofynion Perfformiad a Thargedau Sefydlogrwydd
Mae unffurfiaeth tymheredd fel arfer yn cael ei gynnal o fewn ±0.2 gradd ar draws yr ardal weithredol lawn. Mae'r lefel hon o reolaeth yn hanfodol i sicrhau nad yw amrywiadau gofodol yn troi'n ansicrwydd mesur.
Mae graddiannau thermol yn cael eu lleihau trwy:
Optimeiddio bylchau gwresogydd
Deunyddiau swbstrad dargludedd uchel
Adborth-rheoliad parth aml-a reolir
Dehonglir unrhyw drifft mewn tymheredd fel gwall mesur posibl, nid amrywiad proses.
Casgliad
Mae platiau gwresogi a ddefnyddir mewn profion LED a deuod laser yn gweithredu fel offerynnau thermol manwl yn hytrach na gwresogyddion syml. Mae eu gallu i gynnal amodau tymheredd hynod sefydlog, unffurf, sy'n gydnaws yn optegol yn pennu'n uniongyrchol ddibynadwyedd canlyniadau nodweddu ffotometrig a thrydanol.
Mewn amgylcheddau prawf a mesur, rhaid i'r system rheoli thermol fod yn fwy na thrachywiredd y ddyfais dan brawf o gryn dipyn, gan sicrhau bod perfformiad a arsylwyd yn adlewyrchu ymddygiad dyfais gwirioneddol yn hytrach nag amrywiad amgylcheddol.
