精密加工、精密光學、半導體設備等領域對工作環(huán)境溫度的穩(wěn)定性提出了苛刻的要求。其中國產光刻機要求其工作環(huán)境溫度控制精度達到±0.005℃,而國內并無滿足此類需求的高精度溫度測量及控制產品,光刻機研發(fā)過程極度依賴國外測溫設備。基于此,本文主要研究高精度溫度測量的核心技術并研發(fā)相應板卡。本文研究主要面向于半導體設備—28nm浸沒式光刻機,用于浸沒式光刻機高精度環(huán)境溫度多點測量。高精度溫度測量技術融合傳感器技術、模擬測量技術、信號處理技術、電路設計等多種技術。本文首先根據總體需求,確立采集板卡需要的模塊,研究了多種電阻式測溫儀的原理,并詳細設計了溫度測量模塊的原理方案。研究了高精度測溫過程中的誤差源:恒流源穩(wěn)定性、A/D轉換器非線性和轉換系數、電路熱電勢、電路失調、共模干擾、電容介電吸收、電路噪聲、電路誤差漂移等。分析研究誤差源的特性及其產生原因,并采用特殊采集方式和特殊電路消除誤差源,采用的特殊技術有:雙A/D同步采樣、A/D交叉采樣、恒流源倒向、三點測試、浮地測量。制定硬件系統(tǒng)框架,并對每個電路單元進行方案設計和元器件選型,選型結果經過計算驗證精度滿足需求,最后設計出一款高精度溫度采集板卡... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源、研究目的及意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
2 需求分析及方案設計
    2.1 高精度溫度采集板卡總體需求
    2.2 多種電阻測溫原理分析
    2.3 電阻測溫模塊方案確立
    2.4 電阻測溫誤差源分析
    2.5 誤差控制技術研究
    2.6 硬件框架設計
    2.7 本章小結
3 高精度溫度采集板卡硬件設計
    3.1 溫度采集模塊電路設計
    3.2 多通道切換電路設計
    3.3 通信模塊電路設計
    3.4 主控模塊電路設計
    3.5 系統(tǒng)電源電路設計
    3.6 測量不確定度計算
    3.7 系統(tǒng)PCB設計
    3.8 本章小結
4 高精度溫度采集板卡軟件設計
    4.1 系統(tǒng)軟件總體設計
    4.2 高精度溫度采集模塊軟件設計
    4.3 濾波算法設計
    4.4 本章小結
5 實驗驗證
    5.1 測試方法
    5.2 測試平臺及其仿真
    5.3 實際測試結果
    5.4 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]16位低功耗的Delta-Sigma調制器的設計與實現[D]. 周瀟瀟.哈爾濱工業(yè)大學 2017
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[7]高精度恒溫箱測控系統(tǒng)的優(yōu)化設計[D]. 高峰.合肥工業(yè)大學 2010
[8]高精度多通道溫度測量技術研究[D]. 薛清華.華中科技大學 2007



本文編號：3176022