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原產(chǎn)地直銷美國QUARTZDYNE石英壓力傳感器DSB301
Quartzdyne數(shù)字傳感器電路包括三個石英晶體振蕩器（壓力、溫度和基準），混頻器，頻率計數(shù)器，和串行EEPROM（圖2）。壓力和溫度信號是混合的。用參考信號提高計數(shù)器中的分辨率。頻率計數(shù)器輸出兩個數(shù)字：混合壓力頻率與基準頻率之比和混合溫度頻率之比參考頻率。壓力和溫度由終端用戶根據(jù)這些比率計算。存儲在EEPROM中的系數(shù)。通信是通過I2C兼容的2線串行接口。
1.2壓力傳感器設(shè)計
石英厚度-剪切壓力技術(shù)的重要優(yōu)點是精確、長期穩(wěn)定，堅固性和快速瞬態(tài)響應(yīng)。壓力傳感器是響應(yīng)施加的壓力改變頻率的石英諧振器。結(jié)晶的石英是精密傳感器的理想材料，因為它是完全有彈性的。石英石英晶體的設(shè)計壓力傳感器保留了單晶材料固有的可重復(fù)性。石英壓力傳感器是一種厚壁空心圓柱體，具有封閉的端部。厚度剪切模式諧振器將空心圓柱體的中心部分分開。靜水壓作用下的外墻流體壓力石英圓柱體在諧振器中產(chǎn)生內(nèi)壓應(yīng)力。諧振器的頻率變化響應(yīng)內(nèi)部應(yīng)力。
1.3風箱與Diaphragms
換能器可以裝有波紋管或隔膜，用于隔離和保護壓力晶體。從被測量的流體。波紋管對壓力讀數(shù)的影響很小，但必須是在校準中得到補償。對波紋管或隔膜的去除或物理損壞將改變壓力響應(yīng)，并需要重新校準換能器。雖然波紋管在真空下用已經(jīng)完全脫氣的油回填，但是可能波紋管內(nèi)可能夾雜著少量氣體。通常這種氣體會溶解在油中而不溶解。測量壓力性能的影響。在環(huán)境壓力下，一些氣體可能是可能的。暫時從溶液中驅(qū)出，導(dǎo)致波紋管膨脹，導(dǎo)致高達10psi的壓力讀數(shù)高于環(huán)境壓力。一旦施加壓力，該單元將恢復(fù)到正常壓力讀數(shù)。帶有波紋管的石英差動式壓力傳感器的精度僅在200 psia以上。
1.4 ASIC踢啟動電路
石英諧振器表面的任何污染物或缺陷都會導(dǎo)致其阻抗增加。通常，阻抗增加將根據(jù)晶體驅(qū)動水平而變化，并且通常在較低驅(qū)動水平時更糟。這個這種現(xiàn)象在工業(yè)上稱為驅(qū)動電平靈敏度(DLS)，并且可能導(dǎo)致晶體振蕩器無法啟動。當電源被供電時。同時我們努力確保水晶包含在石英壓力中。傳感器沒有這種缺陷，有可能污染物會因沖擊而移動。在該領(lǐng)域有經(jīng)驗。隨著ASIC振蕩器引入我們的混合電路（2007年9月），增加了啟動特性。
這個特性在啟動階段對晶體應(yīng)用一個增加的驅(qū)動電平，以便克服潛在的DLS，然后退回一旦穩(wěn)定振蕩已經(jīng)實現(xiàn)。這大大減少了機會。DLS晶體會導(dǎo)致場故障。在許多情況下，超額駕駛字面上移動違規(guī)行為。污染到不再影響性能的區(qū)域。這個特征的一個可能但罕見的副作用是，如果晶體不能逐漸增加高阻抗，那么與DLS無關(guān)，它可能達到kick-start特性重復(fù)接合和脫離的點。本遺囑在壓力和/或溫度測量中被視為異常高的抖動。如果阻抗繼續(xù)增加時，抖動將停止，因為啟動功能保持充分接合，并最終振蕩器將平線。在這些癥狀出現(xiàn)之前，非ASIC電路將具有平坦的內(nèi)襯。
2.1電氣連接
每個設(shè)備需要功率（2.7至5.5 VDC）和兩個信令線SDA和SCL。A1/T、A2/P和R也可能是可用，但僅當使用時才連接。信令線是集電極開路的，應(yīng)該綁在VIN上。在主板上使用合適的上拉電阻。較低的RP值需要較長的電纜，以及更高的時鐘速度。A1/T和A2/P具有弱的上拉，并且在不連接時容易受到噪聲的影響。R包含一個7.2MHz高頻信號，應(yīng)與其他線路隔離，防止串擾。這些長度應(yīng)盡量減少線路（<12）建議），以避免噪聲問題和盡量減少電源電流建議采用雙絞線，SDA和VIN并絞，SCL和GND并絞。一起。當使用可選線路時，建議使用具有整體屏蔽的7導(dǎo)體電纜。VinGND應(yīng)該在電纜的主端繞過一個0.1μF的電容器。GND內(nèi)部連接到底盤。在電噪聲環(huán)境中可能需要屏蔽，以防止干擾。通信線路。參見圖7，用于連接器引腳分配。表1顯示了單位提供的電線顏色帶著飛行的線索。
3頻率計數(shù)器
頻率計數(shù)器是一個ASIC（芯片），它為石英晶體振蕩器提供接口。換能器。它提供與NXP I2C總線兼容的串行通信。溫度和壓力可以查詢頻率以及芯片ID和狀態(tài)?？梢詫懭肟刂莆粊磉x擇某些特征。換能器。該芯片控制存儲器的寫允許位。7.2MHz參考時鐘可用于某些型號，并可用于時鐘用戶電路。輸出可以是切換到1kHz使用軟件命令，以降低功耗。
3.1讀計數(shù)器命令
計數(shù)器芯片包括兩個完全獨立的頻率計數(shù)器，提供兩個頻率沒有死區(qū)時間。讀取請求觸發(fā)芯片將計數(shù)數(shù)據(jù)傳送到串行劃分。電路和計數(shù)器在分頻發(fā)生時再次開始計數(shù)。可以通過逐個向每個計數(shù)器發(fā)出虛擬讀?。▍⒁妶D9）來查詢計數(shù)器。如果計數(shù)器準備好它會承認（ACK）請求，否則它將不承認（NACK）。如果計數(shù)器應(yīng)答，主機必須讀取至少一個字節(jié)，然后是NACK和STOP，以清除總線周期。如果是沒有準備好，主人應(yīng)該發(fā)出一個停止。在這兩種情況下，剛剛被尋址的計數(shù)器都會被重新觸發(fā)。讀取一個計數(shù)器不影響其他計數(shù)器。上述方法的替代方法是使用Read Status命令并檢查TDetect和PDTetect位。此方法在繼續(xù)計數(shù)時同時返回兩個計數(shù)器的狀態(tài)。另外，這兩個可以通過寫入控制寄存器同時觸發(fā)計數(shù)器（參見節(jié)錯誤）！參考源找不到。和3.4的更多細節(jié)。一旦確定計數(shù)器正在工作，就可以使用期望的門時間間隔連續(xù)地查詢它。如果在2.3秒內(nèi)沒有查詢計數(shù)器，它將溢出并進入降低的功率模式，直到重新觸發(fā)。通常，主機將讀取四字節(jié)的數(shù)據(jù)。對于芯片版本4.02和更大.