Главная О компании Новости Статьи Малогабаритный кварцевый датчик температуры

Авторизация



Подписка на новости RSS 2.0

Подписка на новости в формате RSS 2.0

Введите e-mail адрес:

Статистика посещений


mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterСегодня235
mod_vvisit_counterВчера375
mod_vvisit_counterНа этой неделе2347
mod_vvisit_counterНа прошлой неделе2322
mod_vvisit_counterВ этом месяце6799
mod_vvisit_counterЗа прошлый месяц10266
mod_vvisit_counterВсего526503

На сайте (За последние 20 мин.): 3
ВашIP: 54.225.47.124
,
Сегодня: 20 Авг, 2017

Наши партнёры

Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Статьи

 

Малогабаритный кварцевый датчик температуры

Кварцевые резонаторы широко применяются  в современной электронной аппаратуре в генераторах стабильной частоты и фильтрах. Но кварцевые резонаторы соответствующих срезов и конструкций применяются также и для измерения различных физических величин: температуры, давления, влажности, ускорения. [1,2] В качестве примера можно привести датчики давления. В прецизионных барометрах, в высокоточных датчиках абсолютного давления, в скважинных датчиках давления таких фирм как Druck (Великобритания), Quartzdyne (США), Spartek Systems(Канада), Schlumberger(Франция), КварцСенс (Россия) применяются пьезорезонансные чувствительные элементы (ПЧЭ).


 

 

 Термочувствительные  ПЧЭ используются для измерения температур в диапазоне от -60 до 300 0С. Российской фирмой «КварцСенс» разработан и выпускается ряд кварцевых преобразователей и датчиков температуры с частотным и цифровым выходами. Одной из новых разработок является малогабаритный преобразователь температуры  ПТК- 0,05-3М, который имеет минимальный габаритный размер Ø5 х 30 мм., и состоит из: кварцевого термочувствительного резонатора РКТВ206 – 1; автогенератора – 2; защитной гильзы (12Х18Н10Т) – 3; трех проводного кабеля для связи с частотомером и подачи питания - 4, рис. 1.

Диапазон рабочих температур преобразователя от -60 до 120 0С. Верхний предел температуры ограничен применяемыми электронными компонентами автогенератора.

Преобразователь имеет частотный выход, соответственно значение температуры можно вычислить по формуле:

t = t0 + C1(ΔF - F0) + C2(ΔF - F0)2 + C3(ΔF - F0),

где: t - измеряемая температура;

      ΔF - текущее значение частоты с преобразователя;

      F0 - частота, соответствующая опорной температуре t0  

      С1, С2, С3 – коэффициенты, определенные при калибровке в интервале рабочих температур индивидуально для каждого преобразователя, указаны в паспорте.

 

ptk_0.05draw      ptk-3m

Рис.1  ПТК-0,05-3М

 

 Достоинствами малогабаритного кварцевого преобразователя является: высокая точность; долговременная стабильность; возможность передачи низкочастотного сигнала на расстояния до сотен метров, возможность построения простого измерительного канала или нескольких каналов. 

 Сравнительные характеристики кварцевых преобразователей температуры приведены в таблице 1.

Табл. 1 Характеристики кварцевых преобразователей температуры серии ПТК

ПАРАМЕТРЫ
ПТК-0.3-2Р
ПТК-0.05-2Р
ПТК-0.05-МР
ПТК-3М
ПТК-0.05-5М
ВЕЛИЧИНЫ
Габаритные размеры корпуса
66 х 68 х 18
66 х 68 х 18
Ø20 х 50
Ø5 ... 12 х 30... 450
Ø20 х 60
мм
измерительного щупа
Ø6 х 40 ... 100
Ø6 х 100 ... 1000
Ø5...12 х 100 ... 100
Ø6 х 87 ... 1500
Диапазон рабочих температур
- 60 … + 60
- 60 … + 60
- 60 … + 300
- 60 … + 120
- 40 … + 90
°C
Основная абсолютная погрешность
0.3; 0.5
0.05; 0.1; 0.3; 0.5
0.05; 0.1; 0.3; 0.5. при t>100+Δtx0.003
0.05; 0.1; 0.3; 0.5
0.05
°C
Разрешающая способность
0.01
0.005
0.005
0.005
0.005
°C
Частотный выход. Диапазон
300…600
300…600
300…1100
32000…36000
250…600
Гц
Чувствительность
2
2
2
2
2
Гц/°С при t=40°C
Напряжение питания
от 5 до 14
от 5 до 14
от 3 до 14
от 3 до 14
от 5 до 14
В
Амплитуда выходного сигнала, при: Rmin =600 Ом; Сmax=15тА
Uпит - 0.5
Uпит - 0.5
Uпит - 0.5
Uпит - 0.5
Uпит - 0.5
В
Потребляемый ток, не более
6
6
6
1
6
мА


  Применение более длинного измерительного щупа позволяет уменьшить погрешность, вызванную изменениями температуры внешней среды и дает возможность измерения более высоких температур за счет выноса генератора из «горячей зоны».

  Долговременная стабильность преобразователей имеет высокие показатели и зависит от типа применяемого термочувствительного резонатора.

 На рисунке 2 представлены графики изменения показаний кварцевых термочувствительных резонаторов РКТВ206 в течение 5 недель. Резонаторы находились в камере при температуре 160 °С, в активном состоянии (с постоянно включенным генератором).

graf_ptk0.05

 Из графика видно, что отклонение показаний за 5 недель не превысили 0,06 °С, причем у резонаторов РКТВ206(В) с камертонным термочувствительным пьезоэлементом смонтированным легкоплавким стеклом, это отклонение значительно меньше и не превышает   0,02 °С

 Испытания на долговременное хранение термочувствительных резонаторов при температуре +85 °С течение года показали, что в среднем уход показаний резонаторов  РКТВ206 составил ±0,12 °С, а у резонаторов РКТВ206(В) всего ±0,05 °С.  Малогабаритные преобразователи температуры с ПЧЭ могут найти применение в системах учета тепла, в ЖКХ, и в различных производственно технологических процессах.

 

В настоящее время ООО «СКТБ ЭлПА» совместно с ООО «КварцСенс»  проводит перспективную научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работы по разработке и организации опытно- промышленного производства первичных  преобразователей для датчика температуры на основе пьезорезонансного чувствительного элемента из лантан-галиевого танталата.

Монокристалл лантан-галиевого танталата сохраняет пьезоэлектрические эффект вплоть до температуры плавления 1470 °С. При этом пьезоэлектрический модуль в диапазоне температур до +500 °С уменьшается всего на 5%.

Разрабатываемый преобразователь будет иметь частотный выход 40-50 кГц, диапазон измеряемых температур от - 60 °С до + 650…900 °С , абсолютную погрешность измерения температуры 0,6 °С (при 600 °С) и разрешающую способность 0,02 °С. Указанные параметры делают преобразователь хорошей недорогой альтернативой высокотемпературным  платиновым термосопротивлениям и термоэлектрическим преобразователям.


1. Малов В.В. Пьезо-резонансные датчики. Энергоатомиздат, 1989г. 

2. Поляков А.В. , Заднепряный И.Е. , Поляков В.Б. , Симонов В.Н.

Прецизионные кварцевые датчики // Журнал «Компоненты и технологии». -2005г. №6. с.56.   


Авторы: Поляков А.В. Одинцов М.А.

 


Share/Save/Bookmark
Обновлено 22.12.2010 14:46
 
 

Голосования

Как Вам наш новый сайт?
 

Курсы валют 19.08.2017
1 Доллар США 59.3612 0.1122
1 Евро 69.7197 0.0666
10 Украинских гривен 23.2835 0.0486

Быстрый поиск 3D



Новости КИПиС

Новости партнёров.

Продукция
ООО "КварцМет" Углич Оборудование для сыродельных предприятий. Комплект оборудования для производства самопреcсующихся сыров. Услуги по металлообработке.
  • Перфорированные формы для сыра
             Перфорированные формы предназначены для формирования и прессовки различных видов сыров. Изготавливаются из пищевой перфорированной нержавеющей стали 18XH10T.  
  • Термостат-заквасочник ДБП 318
               Термостат-заквасочник ДБП 318 изготовлен в соответствии со спецификацией ДБП 318.00.000 и предназначен для приготовления закваски или продуктов, технологический процесс изготовления которых требует регулирования температуры.
  • Фильтр плиты
    Для формовочных аппаратов АФ-500, АФ-1000.
  • Машина термоусадочная МТУ-01
    Предназначена для плотного обжатия пленкой сыра при помощи температурного воздействия.  
  • Машина для сушки сыра МСС-01.00.000
               Предназначена для обсушки сыра перед упаковкой.

Новости Углича