leftlabelrithi
 
 
 
 
Техничеcкая поддержка.
О кварцевых датчиках (преобразователях) давления и температуры.

О кварцевых резонаторах
О кварцевых силочувствительных пьезоэлементах
  О кварцевых датчиках (преобразователях) давления и температуры
  О датчиках измерения давления жидкостей
  Датчики с цифровым выходом и приборы для измерения и записи частотного сигнала
  Организация и проведение натурного эксперимента по изучению волновой динамики на восточном шельфе о. Сахалин
  Тест на термоудар ПДТК-80-МС23
Алгоритмы компенсации дополнительной температурной погрешности в кварцевых преобразователях давления и температуры.
Эталонный (прецизионный) термометр с точностью измерения температуры 0,01 градуса цельсия.

Скачать статьи:
Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы и их применение в датчиках 172 kb
Прецизионные кварцевые датчики с частотным выходом для измерения давления и температуры 152 kb
  Датчики измерения давления жидкостей 195 kb
  Организация и проведение натурного эксперимента по изучению волновой динамики на восточном шельфе о. Сахалин 323 kb
  Тест на термоудар ПДТК-80-МС23 141 kb
Алгоритмы компенсации дополнительной температурной погрешности в кварцевых преобразователях давления и температуры. 282 kb
  Автоматизированная система датчиков уровня воды на основе кварцевого преобразователя гидростатического давления. 131 kb
Малогабаритный кварцевый датчик температуры. 204 kb
Алгоритмы компенсации дополнительной температурной погрешности в кварцевых преобразователях давления и температуры.

Особенностью кварцевых манометрических резонаторов является воспроизводимость температурно-частотной характеристики (ТЧХ), которую необходимо компенсировать с высокой точностью, в широком диапазоне температур и во всем диапазоне рабочих давлений. Для этого необходимо учитывать изменение температурной чувствительности резонатора от давления, воздействующего на него. Ниже описаны два способа температурной компенсации.

Алгоритм №1

Наилучший способ – это вычисление давления по регрессионной функции от двух факторов: давления и температуры. Ниже приведены две функции, степени которых и связи факторов достаточны для проведения расчетов давления с требуемой высокой точностью.
Рекомендуется применять для преобразователей с допустимой дополнительной погрешностью во всем рабочем температурном диапазоне  от 0,03% до 0,15 %.
Регрессионная функция представлена полиномом следующего вида:

P=A0+A1(F(t)-F(t0))+A2(F(t)-F(t0))^2+A3(F(p)-F(p0))+A4(F(p)-F(p0))^2+A5(F(t)-F(t0))x(F(p)-F(p0)),

или

Р= A0+A1(F(t)-F(t0))+A2(F(t)-F(t0))^2+A3(F(p)-F(p0))+A4(F(p)-F(p0))^2+A5(F(t)-F(t0)) x (F(p)-F(p0))+ A6(F(t)-F(t0))^2 x (F(p)-F(p0))+A7(F(t)-F(t0)) x (F(p)-F(p0))^2+ A8(F(t)-F(t0))^2 x (F(p)-F(p0))^2

, где
F(t) -частота с температурного канала;
F(t0) -постоянная составляющая температурного канала;
F(p) -частота с канала давления;
F(p0) -постоянная составляющая канала давления;
А0…А8 -коэффициенты регрессионной функци
Пример протокола калибровки преобразователя.
Пример протокола калибровки преобразователя
Коэффициенты полинома.
Алгоритм №2
Так как у кварцевых манометрических резонаторов зависимость изменения частоты от температуры значительно меньше, чем у полупроводниковых чувствителых элементов, для задач, где узкий рабочий диапазон температур ( до + 30 °С), рабочий диапазон давлений составляет не более 60 % от верхнего предела давлений и допустима дополнительная температурная погрешность от 0,1% (в рабочем диапазоне температур). Можно пренебречь фактором изменения угла наклона БЧХ в зависимости от температуры и считать что БЧХ смещается параллельно. Алгоритм вычисления давления с компенсацией дополнительной температурной погрешности приведен ниже.
В частности, такой способ компенсации температурной погрешности предлагается для преобразователей ПДТК-0,1-2Р в пластмассовых не герметичных корпусах, благодаря чему они имеют более низкую стоимость по сравнению с преобразователями в герметичном металлическом корпусе.
Алгоритм и формулы для вычисления давления
1. Для температуры
T=T0+B1(F(t)-F0(t))+B2(F(t)- F0(t))^2+B3(F(t)- F0(t))^3                                 [1],

где
-Т0 это температура, при которой датчик температуры выдает частоту F(t)0;
-B1, B2, B3 – коэффициенты аппроксимации функции Т(f)0.
2. Для датчика давления.
Р=Р0+A1(Fтк-F0(p))+A2(Fтк- F0(p))^2+A3(Fтк- F0(p))^3                                  [2],
где:
- Р0 это давление, при котором датчик давления выдает частоту F0(p) при температуре Т0
- A1, A2, A3-коэффициенты аппроксимации функции Р(f) ;
Fтк= F(p) - ________________________________________________________________________________________________________[3],
где Fтк - частота с датчика давления, с температурной компенсацией;
F(p)-частота измеренная с датчика давления, без температурной компенсации;
- поправка, компенсирующая уход частоты датчика давления под воздействием температуры, Гц
= k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)^2 ______________________________________________________________________________________________[4],
где
Т- температура, при которой производится измерение давления F(p), которая вычисляется по формуле [1];
Т0- температура, при которой отсутствует температурная поправка (Fтк=F(p)), при которой была снята БЧХ (указывается в паспорте);
k1, k2– коэфф. аппроксимации функции Fр(t) БТХ определенные в интервале рабочих температур.
.

Общая формула вычисления давления с температурной компенсацией
Р=Р0+A1[F(p) – (k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]+A2[F(p) – ( k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]^2+A3[F(p) – ( k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]^3
Примечание. Использование 1-го алгоритма по сравнению со 2-м является более точным и позволяет производить компенсацию в широком диапазоне давлений и температур. Но калибровка для 1-го алгоритма более трудоемкая и дорогостоящая, чем калибровка для 2-го алгоритма, т.к. необходимо условие герметичности корпуса преобразователя или объема, плюс фактическое количество точек при калибровке для 1-го алгоритма больше чем при калибровке для 2-го алгоритма.

 

 
 
 
О нас. Предложения__Продукция__Разработки__Тех.поддержка__Интересные ссылки
Новости и обновления__Цены и заказ__Контакты__Главная страница_ Форум
 
     
 

ООО "СКТБ ЭлПА":
152613 Россия, г. Углич Ярославской обл., Рыбинское шоссе, 20б
тел./факс: (48532) 533-53, 546-74 Эл.почта: info@sktbelpa.ru

Все вопросы и комментарии о сайте направляйте
Web-мастеру на адрес admin@sktbelpa.ru
Copyright © 2001 ООО "СКТБ ЭлПА"
Последнее обновление: 19 Ноябрь, 2009
ООО "СКТБ ЭлПА" оставляет за собой право производить изменения
в представленной информации без уведомления об этом