0
Ваш список отложенного товара пуст
В списке отложенного товара 0 на сумму 0 руб. Перейти в список отложенного товара
0
Ваша корзина пуста
Товаров в корзине 0 на сумму 0 руб. Перейти в корзину Оформить заказ

Васьков Ю.А.,Савченко Е.Г., Стучебников В.М.

ООО «Мидаус», Ульяновск, Россия

Промышленная группа МИДА (Микроэлектронные датчики и устройства) разработала и выпускает микропроцессорные датчики давления МИДА-15 с цифровыми интерфейсами обмена .Во всех датчиках используются тензопреобразователи (ТП) на основе гетероэпитаксиальных структур «кремний на сапфире» (КНС), что обеспечивает высокую точность, стабильность и надежность приборов [1].

Коррекция температурной погрешности выполняется в электронном блоке датчика, при этом термочувствительным элементом является мостовая измерительная схема ТП, что позволяет снять вопрос о равенстве температуры преобразователя и термочувствительного элемента.

Настройка и последующее считывание результатов измерений осуществляется посредством интерфейсов RS-485. Для взаимодействия с датчиками используется протокол Modbus. Следует отметить высокое быстродействие таких датчиков, достигаемое за счет применения производительного микроконтроллера и высокоскоростного АЦП. Так, минимальное время измерения (с момента получения команды датчиком и до момента выдачи сообщения с результатом) для датчиков МИДА-15 равно 25 мс. Максимальное время ответа зависит от таких настроек, как количество точек усреднения, использование аппаратного фильтра, интервал проведения измерений. Датчики МИДА-15 могут измерять избыточное (ДИ), абсолютное (ДА), дифференциальное (ДД) давления, а также разрежение (ДВ) и избыточное давление-разрежение (ДИВ). Такие датчики имеют погрешности 0,15% и 0,25%, причём данная погрешность является суммарной в диапазоне температур -40 0С до +80 0С.

В настоящее время в промышленной группе МИДА серийно производятся эталонные датчики давления МИДА-ДА-15-Эталон (рис.1) с основной погрешностью не хуже 0,05%, с цифровым выходным сигналом. Эталонные датчики обеспечивают суммарную погрешность <0,05% в диапазоне температур от +10 0С до +40 0С.

reference pressure sensor

Рис. 1. Эталонный датчик давления МИДА-15-Э.

Для изготовления датчиков класса 0,05% и лучше модули давления специальным образом отбираются, а калибровка проводится на более прецизионном оборудовании (класс погрешности не хуже 0,015%) в отличие от серийных общепромышленных датчиков МИДА-15.

Типичные результаты испытаний эталонных датчиков приведены на рис.2-4.

tests of reference sensors

Рис.2. Основная приведённая к диапазону измерения (слева) и относительная к измеряемой величине (справа) погрешность датчика абсолютного давления МИДА-ДА-15-Э-0,05/100 кПа.

tests of reference sensors 2

Рис. 3. Основная приведённая (слева) и относительная (справа) погрешность датчика избыточного давления МИДА-ДИ-15-Э-0,05/100 МПа.

tests of reference sensors 3

Рис. 4. Основная приведённая погрешность датчика разрежения  МИДА-ДВ-15-Э-0,05/-100 кПа.

Как видно из рис.2 и рис.3, реальная погрешность датчиков может составлять вплоть до 0,01% относительной погрешности к измеряемой величине (ИВ). Добиться таких результатов, помимо оптимизации конструкции и технологических процессов при производстве первичных тензопреобразователей для данных датчиков, помог переход на АЦП большей разрядности (24bit вместо 16bit). Такие характеристики позволяют использовать эти датчики в качестве эталона первого разряда при калибровке и поверке датчиков избыточного давления в производственном процессе, заменяя обычно используемые грузопоршневые манометры и измерительные преобразователи ИПД. Непосредственная связь этих датчиков с автоматизированным рабочим местом испытателя уменьшает влияние человеческого фактора на задание давления и повышает точность калибровки датчиков. Опытная эксплуатация эталонных датчиков в производстве ПГ МИДА показала хорошие результаты. Датчики МИДА-15-Э также могут применяться в качестве цифровых манометров при подключении к компьютеру с операционной системой Windows или смартфону с операционной системой Android через адаптер USB. Управление работой датчика и регистрация показаний производится с помощью ПО MIDA[2]. Датчики могут быть аттестованы как эталоны 1-го или 2-го разряда.

Диапазон измеряемых давлений, МПа

от 0-0,04 до 0-250 (ДИ)

от 0-0,04 до 0-4 (ДА)

0,1-0 (ДВ)

от ±0,02 до -0,1…2.5 (ДИВ)

Выходной сигнал

RS-485/ModbusRTU

Диапазон рабочих температур

+10….+35 °C

Основная погрешность

<0.05 %

Напряжение питания, В

3….12

Степень защиты

IP65

Металл, контактирующий с измеряемой средой

титановый сплав, нержавеющая сталь

Номер в Госреестре средств измерения РФ

50730-17

Межповерочный интервал

1 год

Таблица 1. Основные характеристики эталонных датчиков давления МИДА-15-Э.

Также ПГ МИДА производит цифровые датчики давления и температуры расплава полимеров МИДА-ДИ-12-ДИТ (рис.5). Термочувствительным элементов является мостовая измерительная схема ТП, т.е. и давление и температуру измеряет один чувствительный элемент. Значения измеряемых параметров могут выводиться одновременно на компьютер (рис.6).

Melt pressure and temperature sensor

Рис 5. Датчик давления и температуры расплава МИДА-12-ДИТ (МИДА-ДИ-12П-082)

MIDA15Tool

Рис 6. Интерфейс программы MIDA15Tool с функцией одновременной индикации давления и температуры.

Accuracy of temperature measurement by MIDA 12 sensor

Рис 7. Погрешность измерения температуры датчиком МИДА-12-ДИТ.

Сравнение полученных значений температуры с данными прецизионного терморезистора, показывают, что с помощью датчика МИДА-ДИ-12П-082 температура среды измеряется с погрешностью не более ±0,5 оС в интервале температур от 20 до 250 оС. Результаты сравнительных испытаний показывают, что датчики давления расплава могут успешно конкурировать с лучшими мировыми разработками в области измерения давления расплавов полимеров [3].

Литература

  1. Стучебников В.М. Структуры «Кремний на сапфире» как материал для тензопреобразователей механических величин // Радиотехника и электроника, 2005, т.50, №6, с.678-696.
  2. Программноое обеспечение для приборов МИДА
  3. Преимущества датчиков давления расплава МИДА. Сравнение датчиков расплава МИДА с зарубежными аналогами.
informationДля обеспечения более удобного и частного просмотра этот веб-сайт использует файлы cookie. В некоторых случаях файлы cookie необходимы для обеспечения корректной работы сайта.
Доверяя нам свои персональные данные в контактных формах или при оформлении заказа, вы соглашаетесь на ее обработку и подтверждаете, что ознакомлены с Политикой конфиденциальности.
×