Термочувствительные кварцевые резонаторы Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Компоненты и технологии, № 9'2002

Термочувствительные кварцевые резонаторы

В промышленности и науке часто требуется вести контроль температуры окружающей среды, производственной зоны, технологической среды, а также аналогичные температурные измерения. В настоящее время для этого используют всевозможные термометры и датчики температуры. В целях автоматизации процесса измерения температуры совместно с датчиками и термометрами применяются контроллеры. Контроллерные устройства включают в себя схемы считывания состояния датчика и аналого-цифровые преобразователи сигнала. Преобразованный сигнал поступает в процессорную систему для автоматического учета температуры среды и обработки полученных значений.

Компоненты

Максим Родин

arcos@orc.ru

В настоящий момент фирмой Jauch Quartz GmbH — крупным европейским производителем пьезокварцевой продукции разработан кварцевый резонатор для измерения температуры.

При помощи этих резонаторов можно проводить измерения температуры с точностью до 0,01 °C, поскольку частота резонанса кварцевой пластины имеет зависимость от температуры 90~94 ppm/K. Измеряемый диапазон температур очень широк (-50... + 130 °C). Если необходимо, производитель может расширить диапазон измеряемых температур до +200 °C.

Преимущество использования термочувствительных кварцевых резонаторов состоит не только в высокой чувствительности, но и в простоте использования. Сигнал от резонаторов можно сразу обрабатывать в цифровой форме, что не требует использования дорогостоящих схем для аналого-цифровых преобразований сигнала и удешевляет контроль температуры.

Зависимость изменения частоты резонанса пьезокварцевой пластины от температуры не является линейной. Эта зависимость степенная с коэффициентом от 0,8 ppm/K2.

Угол среза термочувствительных пьезокварцевых пластин отличается от угла АТ-среза, но электрические параметры сходны с параметрами для пластин АТ-среза. Значение динамической емкости С1 несколько выше, чем для кристаллов АТ-среза, но эти значения можно изменить по запросу заказчика.

Термочувствительные кварцевые резонаторы выпускаются в корпусе иМ1 по известным технологиям и с малой временной температурной постоянной.

Маркировка термочувствительных кварцевых резонаторов производится по стандарту кварцевых резонаторов в корпусе иМ1, то есть 2 ряда по 7 символов каждый. По запросу потребителя можно пометить вторую сторону, но это увеличит стоимость продукции.

Заказать термочувствительные пьезокварцевые резонаторы можно в обычном корпусе иМ1 и в корпусе, клипованном для поверхностного монтажа, кроме того, возможен вариант упаковки резонаторов на ленту в катушки.

Ниже приведены типичные параметры производимых термочувствительных пьезокварцевых резонаторов.

15000

а. 10000 а. *£ О g 5000

X X S с

н 0 -5000 100 150

-10000 Рис. 1. резона 1 ¿ 1 пер< р ная 1 40 ильн 1 ! 1 Тем моч пера увст гура вите °С льне го п ьезо а >ЦЄЕ ого

f, МГц

Рис. 2. Значения динамической емкости C1 в зависимости от частоты

34

- www.finestreet.ru -

Компоненты и технологии, № 9'2002

Компоненты

• Тип корпуса: UM1 (MQ1).

• Частотный диапазон: 10~40 МГц.

• Резонансная мода: фундаментальная.

• Настройка частоты при 25 °C: ±500 ppm.

• Изменение частоты от температуры: 94 ppm/K.

• Временная температурная постоянная: 3 с.

• Старение: <3 ppm в год.

• Уровень мощности резонанса: 10-100 мкВт.

• Рабочий диапазон температур: -45... +125 °C.

• Шунтирующая емкость C0: менее 7 пФ.

• Нагрузочная емкость: 12~50 пФ или для последовательного резонанса.

Автор выражает благодарность г-ну Гаральду Викеру (Mr. Harald Wisser) за предоставленную информацию.

-www.finestreet.ru -

35