多波段真空鍍膜監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)薄膜在現(xiàn)代科研及生活中得到廣泛應(yīng)用，但制備高性能的薄膜不僅需要先進(jìn)的鍍膜制備技術(shù)，還需要優(yōu)良的膜厚監(jiān)控技術(shù)。本文先介紹了目前比較常用的幾種薄膜制備方法和薄膜生長(zhǎng)監(jiān)控方法。在膜厚監(jiān)控方法中光電極值法是一種被研究較早、應(yīng)用很成熟的方法。本文以實(shí)際應(yīng)用的目的，研制了一套基于光電極值法的多波段真空鍍膜監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)由硬件和軟件組成。
　　硬件包含多波段選擇部分和主控部分。多波段選擇電路主要用于放置電磁機(jī)械光開關(guān)，光開關(guān)接收高低電平

2、信號(hào)控制通路選擇，實(shí)現(xiàn)無(wú)需動(dòng)手只通過(guò)命令即可控制光源切換的目的。主控電路板以帶8051內(nèi)核、同時(shí)帶USB內(nèi)核的AN2131SC單片機(jī)為中心設(shè)計(jì)外圍電路。外圍電路包括存儲(chǔ)單片機(jī)固件程序的外部EEPROM電路、信號(hào)采集電路、信號(hào)放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息通信的USB接口電路。根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)的功能，可將硬件電路分為三個(gè)模塊:多波段選擇模塊、信號(hào)采集與處理模塊、控制與傳輸模塊。
　　軟件部分包括單片機(jī)固件程序和上位機(jī)應(yīng)用程序。固件

3、程序負(fù)責(zé)單片機(jī)管理，向各外圍電路發(fā)送控制信號(hào)完成切換光源信號(hào)和模數(shù)轉(zhuǎn)換等。此外，通過(guò)添加標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)交替上傳。上位機(jī)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互，作為發(fā)送各種控制命令的源頭，實(shí)現(xiàn)了向單片機(jī)發(fā)送命令開啟或停止監(jiān)控系統(tǒng)等指示單片機(jī)系統(tǒng)工作。最重要的，上位機(jī)應(yīng)用程序接收單片機(jī)上傳的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)分析處理，在人機(jī)交互界面繪制出薄膜厚度實(shí)時(shí)變化曲線。
　　對(duì)監(jiān)控信號(hào)曲線進(jìn)行微分，用微分曲線表示監(jiān)控信號(hào)實(shí)時(shí)變化更加準(zhǔn)確判斷極值