ООО «СКТБ ЭлПА»

  • Полный экран
  • Широкий экран
  • Узкий экран
  • Увеличить шрифт
  • Шрифт стандартный
  • Уменьшить шрифт

For registration of temperature with high accuracy individual calibration RKTV206 in structure with the oscillator is required (achievable resolution in structure of the oscillator up to 0.05 PPM). Based on the temperature sensing quartz crystal resonators RKT206 the digital medical thermometer, electronic digital and analog controllers and industrial thermometers (accuracy class up to 0.1%) are developed and made.

 
E-mail Print PDF
User Rating: / 2
PoorBest 
NO TRANSLATIONS AVAILABLE

 

Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы и их применение в датчиках


 Пьезоэлектрический резонатор представляет собой электромеханическую систему, в которой используется явление прямого и обратного пьезоэффекта, которая обычно выполнена в виде двухполюсника, объединяющего системы электрического возбуждения механических колебаний и съема электрического сигнала, пропорционально их амплитуде. В виду целого ряда свойств одним из самых распространенных пьезоэлектриков, применяемых в пьезоэлектрических резонаторах, является пьезокварц. Кварцевые резонаторы имеют высокую добротность 107 и более, кратковременную и долговременную стабильность 10-4 до 10-7 , практически отсутствует гистерезис при механических, температурных и электрических воздействиях.

 В виду бурного развития радиоэлектронной промышленности в последние десятилетия кварцевые резонаторы нашли широкое применение в генераторах стабильной частоты.

 Опорные кварцевые резонаторы на стандартные частоты от 32 кГц до 12 МГц выпускаются несколькими предприятиями, в том числе и ООО "СКТБ ЭлПА" (г. Углич), но в последнее время спросом стали пользоваться миниатюрные опорные резонаторы. ООО "СКТБ ЭлПА" освоено производство миниатюрных:

- камертонных кварцевых резонаторов на частоты от 32 до 320 кГц в корпусах Ø1,5х5 и Ø2х6 мм.;

- полосковых резонаторов на частоты от 3,5 до 12 МГц в корпусе Ø3х10, с характеристиками не уступающим зарубежным аналогам см. рис. 1.

tempstab_rk206tempstab_rk308


Рис. 1

 Миниатюрные кварцевые резонаторы изготавливаются не только механической обработкой, но и групповым методом фотолитографии, который позволяет получить кварцевые детали сложной формы, включая мезаструктуры с воспроизводимостью размеров до 1 мкм.
 СКТБ разработаны и изготовлены опытные образцы микроминиатюрного опорного резонатора для поверхностного монтажа на частоту 256 кГц, в кварцевом корпусе 3,3(4,3)х1,7х0,65(0,4) мм. Есть возможность изготавливать такие резонаторы на диапазон частот от 32 до 256 кГц.
 Развитие современной цифровой электроники сделало более доступным применение датчиков с частотным или кодовым выходом для создания измерительных систем управления технологическими процессами, контроля параметров окружающей среды, создания образцовых средств измерений. На основе кварцевых резонаторов различных срезов СКТБ выпускаются прецизионные резонаторы-датчики температуры, давления, усилия, ускорения.
Чувствительным элементом датчика температуры является камертонный кварцевый резонатор термочувствительного среза, который помещен в корпус размером Ø2х6 мм. Данная конструкция имеет малые габаритные размеры и малую постоянную времени тепловой инерции (до 5 секунд). Также есть варианты датчиков температуры в том же корпусе, но с еще меньшей постоянной времени, что достигается заполнением внутри-корпусного пространства инертными газами. Характеристики термочувствительных резонаторов приведены в таблице 1.

 


Характеристика

Тип резонатора

РКТ206

РКТВ206

Номинальная частота, кГц

32 .. 39

32 .. 39

Чувствительность, Гц/ºС

1,9

2


Динамическое сопротивление, при температуре 25 ºС, кОм


<75


<70

Интервал рабочих температур, ºС

-55 .. +100

-55 .. +370

Градуировочная  характеристика   резонаторов  описывается  полиномом  второй   или третьей степени (погрешность аппроксимации в среднем – сотые доли градуса).

fT = f0 + A1(TT -T0)+ A2(TT -T0)2

 Особенностью конструкции высокотемпературных кварцевых резонаторов РКТВ является применение в заделке высокотемпературного припоя и легкоплавкого стекла, что обеспечивает высокую предельную температуру и стабильность. В настоящее время ведется разработка высокотемпературных термочувствительных резонаторов с верхним пределом температуры выше +500 °С, на основе галлосиликата лантана.

 

Detect language » English

 ООО "СКТБ ЭлПА" выпускаются прецизионные манометрические кварцевые резонаторы абсолютного и избыточного давления РКМА-Р и БРКМ-Р, в которых применяются кварцевые силочувствительные резонаторы, представляющие из себя сдвоенный камертон ПС 27-40, полученный методом фотолитографии.

 Особенностью конструкции является то, что силочувствительный резонатор крепится легкоплавким стеклом на кварцевую мембрану того же среза, что обеспечивает высокую прочность в широком диапазоне измеряемых давлений, малый воспроизводимый уход частоты в рабочем температурном диапазоне, малый гистерезис барочастотной характеристики (БЧХ), малый уход ноля, высокую разрешающую способность.

 Основные технические характеристики РКМА и БРКМ представлены в таблице 2.

 


Характеристика

Тип резонатора

РКМА-Р

БРКМ-Р 

Номинальная частота, кГц

30 .. 45

30 .. 45 

Интервал рабочих давлений, МПа

7х10-5 .. 100

0.1 .. 25 

Чувствительность, Гц/МПа

20000 .. 42

5500 .. 58 

Гистерезис БЧХ, %

<+0.02

<+0.02 

Интервал рабочих температур, 0С

-55 .. +80

-55 .. +80 

Функциональная температурная погрешность, в диапазоне рабочих температур, %

<±1

<±1 

Изменение частоты в год, % (уход ноля)

<+0.02

<+0.02 

Динамическое сопротивление, кОм

<200

<200


 Градуировочная  характеристика   резонаторов   описывается   полиномом  второй   или третьей степени (погрешность аппроксимации не более 0.05% и 0.02% соответственно).

f(р) = A0' + A1' P + A2 P2

 Для компенсации температурной погрешности температурно-частотная характеристика описывается так же полиномом второй или третьей степени (см. пример рис. 2).

fp(t) = f0 + A1(TT -T0 )+ A2(TT -T0 )2

 

tempstab_rkma
рис. 2

 

 Манометрические резонаторы выпускаются с верхним пределом измерений абсолютного давления в соответствии с рядом: 0,1; 0,2; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 100,0 МПа. Допускается кратковременная перегрузка давлением в 130% от верхнего предела измерения, в настоящее время ведутся испытания новых конструкций РКМА, позволяющих выдержать кратковременную перегрузку в несколько сотен %.

 

 Габаритные размеры стандартного РКМА 25х23х(3 .. 8) мм., но есть малогабаритное исполнение РКМА в корпусе 12х11х1, который имеет меньшую чувствительность и чуть большее динамическое сопротивление. Манометрические кварцевые резонаторы имеют несколько исполнений: дополнительная крышка, для температурной развязки; дополнительная крышка со штуцером, делает возможным подачу измеряемого давления через штуцер (до 0,2МПа) или подачу атмосферного давления при измерении избыточных давлений.

 

 Благодаря своим высоким метрологическим характеристикам по сравнению с датчиками давления на полупроводниковых чувствительных элементах и относительно небольшой цене, манометрические кварцевые резонаторы находят применение в высокоточных приборах. На основе кварцевых манометрических резонаторов РКМА-Р и температурных резонаторов РКТ206 и РКТВ206 нашими партнерами выпускаются преобразователи давления с компенсированной температурной погрешностью класса точности 0,1%; 0,06% и 0,03%. Мы так же разрабатываем и выпускаем ряд преобразователей температуры, давления и температуры, планируется выпуск преобразователя влажности и температуры.

 

 Манометрические резонаторы могут найти широкое применение в цифровых приборах измеряющих: давление; скорость; расход; массу; уровень и др.

 

 Нельзя обойти вниманием высокочастотный силочувствительный элемент ЭПКВ-10М, который нашел массовое применение в силочувствительных балках весов. Достоинствами этого элемента является его высокая стабильность, чувствительность 3,5 Гц/г, низкое сопротивление <30 Ом на воздухе, низкая цена.

  Потребность в датчиках с частотным выходом постоянно растет, этому способствует постоянно расширяющиеся области их применения, высокие метрологические характеристики, рентабельность их серийного производства. Используя многолетний опыт производства кварцевых резонаторов и датчиков на их основе, предприятие ООО "СКТБ ЭлПА" постоянно совершенствует имеющиеся резонаторы и датчики, а так же разрабатывает новые конструкции.


Авторы: Поляков А.В., Заднепрянный И.Е., Поляков В.Б. 

 


Поделиться статьёй? / Share article?

Subscribe to news RSS 2.0

rss2_2_05

Please enter your email:


Exchange Rates 30.06.2016
1 Доллар США 64.2575 -0.552
1 Евро 71.2102 -0.5015
10 Украинских гривен 25.8529 -0.1881

Statistics


mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterСегодня144
mod_vvisit_counterВчера393
mod_vvisit_counterНа этой неделе1351
mod_vvisit_counterНа прошлой неделе2795
mod_vvisit_counterВ этом месяце12819
mod_vvisit_counterЗа прошлый месяц14331
mod_vvisit_counterВсего550877

На сайте (За последние 20 мин.): 5
ВашIP: 54.161.4.51
,
Сегодня: 30 Jun, 2016

Our partners

Banner
Banner
Banner
Banner
Banner
Banner
Banner
Banner
Banner
Banner

ВЫ НА СТРАНИЦЕ: Тех.поддержка Тех. поддержка Articles. Subject scope. Experiments. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы и их применение в датчиках
Copyright © 2016 ООО «СКТБ ЭлПА». All Rights Reserved. SKTBELPA.RU. Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.