تحقيق درجات الحرارة المناسبة في أنظمة أشباه الموصلات بالأشعة تحت الحمراء
إذا كنت تبني مصنعًا ذكيًا، فأنت تعلم أن البيانات هي كل شيء. لكن عند اختيار جهاز التسخين القائم على أشباه الموصلات، لا يجب اعتبار مستشعرات درجة الحرارة مجرد قطعة إضافية في القائمة. في الواقع، هي العنصر الأساسي في نظام التحكم الرقمي. في أنظمة الأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة، هذه المستشعرات هي الوسيلة الوحيدة لمعرفة ما إذا كان الحرارة المُطلقة تصل إلى سطح الرقاقة كما هو مخطط لها.
المشكلة المتعلقة بالحرارة في أنظمة الأشعة تحت الحمراء
المشكلة هي أن أنظمة الأشعة تحت الحمراء تعمل عن طريق الإشعاع، وليس عن طريق التوصيل الحراري. ولهذا السبب، هناك دائمًا تأخير معين في تحقيق درجة الحرارة المطلوبة. عندما يصل عنصر التسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة، يحتاج الركيزة الخاصة بالرقاقة إلى بعض الوقت للوصول إلى نفس درجة الحرارة.
للتغلب على هذه المشكلة، نستخدم مستشعرات درجة الحرارة ذات الاستجابة السريعة. عادةً، يكون نوع K أو نوع N مناسبًا، حسب مستوى الحرارة المطلوب. نربط هذه المستشعرات بوحدات تحكم عالية الدقة، حتى لا نتجاوز الحدود المطلوبة ونتسبب في تلف الرقاقات.
جعل “المصنع الذكي” يعمل بشكل فعال
يحتاج المصنع الذكي إلى أن تكون كل مناطق التسخين مُرقمنة. نقوم بتركيب مستشعرات درجة الحرارة داخل هيكل جهاز التسخين، حتى يتمكن جهاز التحكم من الحصول على بيانات مستمرة.
هذا يساعد في مراقبة التغيرات في درجة الحرارة على مدار آلاف الدورات. وهذا يعني أنه يمكنك ملاحظة أن عنصر التسخين بدأ يفقد كفاءته قبل أن يتلف الرقاقات. وهذا يوفر الكثير من المتاعب.
التوازن بين الدقة والمساحة
الدقة ليست شيئًا مجانيًا؛ فهي تتطلب استخدام مساحة معينة. إذا تم تركيب المستشعرات بالقرب جدًا من مصدر الأشعة تحت الحمراء، فسيحدث تداخل إشعاعي، وستكون القراءات أعلى من القيم الفعلية. لكن إذا تم تركيب المستشعرات بعيدًا جدًا، فإن وقت الاستجابة سيكون بطيئًا. يجب إيجاد التوازن المناسب في مكان تركيب المستشعرات، حتى يتم الحصول على السرعة والدقة معًا.
نصيحة أخيرة: استخدم كابلات محمية دائمًا. المصانع أماكن مليئة بالضوضاء، والطاقة العالية تخلق تداخلات كهرومغناطيسية قد تؤثر على إشارات الجهد المنخفض. إذا لم تحمِ كابلاتك، فإن البيانات التي تحصل عليها ستكون غير دقيقة. وفي هذا المجال، الاعتماد على التخمين يكلف الكثير.