Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2010 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2010 год.HONEYWELL═ √ номер один в мире датчиковСергей Шемякин (КОМПЭЛ) В статье дан краткий обзор платиновых датчиков температуры серии 700-xxx, обладающих стабильной и близкой к линейной зависимостью сопротивления от температуры; датчиков расхода газа, имеющих очень малое время отклика (около 1═мс); датчиков тока и датчиков положения, использующих эффект Холла и позволяющих решить множество задач в области силовой электроники; датчиков влажности серии HIH-3610-xxx и HIH-4000-xxx и датчиков давления серии 24PC, 26PC и MLH.

 

Американская компания Honeywell является крупнейшим производителем датчиков и выключателей с 1974 года. Российские разработчики не раз убеждались в высоком качестве продукции этой компании. Ниже будут рассмотрены некоторые популярные виды датчиков Honeywell.

 

Платиновые датчики температуры

Платина обладает очень стабильной и практически линейной зависимостью сопротивления от температуры, поэтому она используется как материал для датчиков температуры. К преимуществам платиновых датчиков можно отнести следующие:

Высокая линейность преобразования, стабильность, точность и повторяемость;Химическая стабильность;Биологическая инертность;Способность выдерживать высокие температурные нагрузки;Малые габариты;Долговечность.

Honeywell производит очень широкий спектр платиновых датчиков температуры в различных конструктивных исполнениях с сопротивлением (при 0°C) R0 = 100 Ом и R0 = 1000 Ом. Эти датчики нашли широкое применение как в узлах для промышленной автоматики и прецизионной измерительной техники, так и в потребительской электронике.

Наиболее популярной на российском рынке продолжает оставаться серия HEL-700-xxx (рис. 1), которую Honeywell производит уже довольно давно.

 

 

 

Рис. 1. Терморезистивный датчик HEL-705-U-0-12-C1 (увеличено)

Следом за ней Honeywell создала и также успешно продвигает терморезистивные датчики серии 700-xxx (характеристики некоторых из них приведены в таблице 1), которые отличаются от HEL-700-xxx сверхминиатюрным исполнением (рис. 2), позволяющим получить очень низкое время отклика и снизить массогабаритные параметры изделия.

 

 

Рис. 2. Терморезистивный датчик 700-102AAB-B00 (увеличено) 

Датчики 700-xxx производятся в выводном и SMD-исполнении по тонкопленочной технологии, которая заключается в осаждении сплавов платины на керамическое основание и дальнейшей подгонкой R0 к 100 или 1000 Ом.

Таблица 1. Сравнительные характеристики новых платиновых датчиков температуры 700-й серии Honeywell

Наименование Температурный диапазон, °CR0, Ом a, °C-1 Разброс R0, % Класс
точности
Время отклика вода/воздух, c Размер, мм 700-101BAA-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,04% A 0,4/2,0 2,1x2,3x0,9 700-101BAB-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,04% B 0,4/2,0 2,1x2,3x0,9 700-102AAB-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,04% B 0,4/2,0 2,1x2,3x0,9 700-102AAC-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,04% 2B 0,4/2,0 2,1x2,3x0,9 701-101BAA-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,04% A 0,4/2,0 1,2x1,7x0,9 701-101BAB-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,04% B 0,4/2,0 1,2x1,7x0,9 701-102AAB-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,04% B 0,4/2,0 1,2x1,7x0,9 701-102BAB-B00 -70...500 1000 0,003850 ±0,04% B 0,4/2,0 1,2x1,7x0,9 702-101BBB-A00 -50...130 100 0,003850 ±0,06% B 0,4/2,0 1,4x2,3x0,52 SMD (0805) 702-102BBB-A00 -50...130 1000 0,003850 ±0,06% B 0,4/2,0 1,4x2,3x0,52 SMD (0805) 703-101BBB-A00 -50...130 100 0,003850 ±0,06% Class B 0,4/2,0 1,65x3,25x06 SMD (1206) 703-102BBB-A00 -50...130 1000 0,003850 ±0,06% Class B 0,4/2,0 1,65x3,25x06 SMD (1206)  

 

Датчики расхода газа

Датчики измерения расхода газа косвенным методом (рис. 3), основанные на перерасчете сигналов, полученных прецизионными датчиками температуры или абсолютного (дифференциального) давления, в последние годы все больше вытесняют традиционные расходомеры с крыльчаткой, обеспечивая лучшие результаты.

 

 

Рис. 3. Общий вид газового расходомера AWM2200V

Благодаря малым размерам чувствительного элемента, экстремально низкой термической массе и высоким температурным градиентам расходомерам Honeywell свойственны очень малое время отклика (около 1 мс), высокая повторяемость и низкий гистерезис. Ввиду очень низкой энергии потребления датчики Honeywell совершенно безопасны. Все эти преимущества вместе с компактным дизайном сделали эти приборы пригодными для множества различных применений, таких как:

Системы вентиляции и кондиционирования;Системы климат-контроля;Системы распределения кислорода в больницах;Аппараты искусственной вентиляции легких;Газовые хроматографы;Системы контроля утечки газов.

По степени интеграции все датчики расхода газа Honeywell можно условно разбить на две группы: датчики с милливольтовым выходом и датчики с нормализованным выходным сигналом. Первая группа характеризуется невысокой стоимостью, но требует внешней схемы управления нагревателем, питания микромоста и инструментального усилителя сигнала. Следует отметить, что в технической документации на такие приборы всегда даются простые варианты практической реализации этих схем. В таблице 2 приведены основные технические характеристики датчиков с милливольтовым выходом, которые требуют внешней обвязки. Ко второй группе следует отнести полностью интегрированные приборы с нормализованным выходом. Эти датчики имеют все необходимые встроенные схемы управления и обработки сигнала. Характеристики некоторых из таких датчиков приведены в таблице 3.

Как видно из таблиц 2 и 3, верхний предел измерения датчиков Honeywell составляет 2х105 см3/мин. Измерение больших объемов расхода газа производится методом использования обводного канала, который отбирает на себя часть потока газа. На сайте компании Honeywell имеется подробное описание методики проектирования и расчета подобных систем.

Таблица 2. Основные технические характеристики газовых расходомеров Honeywell, имеющих милливольтовый выход   Наименование Диапазон измерения, см3/мин Калибро-вочный газ Выходной сигнал, мВ Uпит, В Pпотр. макс., мВт Темпера-турный дрейф смещения, мВ Повторяемость и гистерезис, % Максимальное время отклика,c ТРАБ, °С AWM2100V ±200 воздух 30,0 при 100 см3/мин 10,0 – ±0,20 ±0,35 – -20...85 AWM2200V ±10 мбар воздух 20,0 при 5 мбар 10,0 50,0 ±0,20 ±0,35 3,0 -20...85 AWM2300V ±1000 воздух 50,0 при 650 см3/мин 10,0 50,0 ±0,20 ±1,00 3,0 -20...85 AWM42300V ±1000 азот 54,7 при 1000 см3/мин 10,0 60,0 ±0,20 ±0,50 3,0 -40...125 AWM92100V ±200 воздух 77,0 при 200 см3/мин 10,0 50,0 ±2,00 ±0,35 1,0 -20...85

 

Таблица 3. Сравнительные характеристики некоторых датчиков расхода газа Honeywell c нормализованным выходным сигналом   Наименование Диапазон измерения, см3/мин Калибровочный газ Выходной сигнал, В Uпит, В Pпотр. макс., мВт Температурный дрейф смещения, мВ Повторяемость и гистерезис, % Максимальное время отклика,c ТРАБ, °С AWM3150V +30 воздух 3,4 В при 25 см3/мин 10,0 50,0 ±100,0 ±1,00 1,0 -25...85 AWM3300V +1000 воздух 5,0 В при 1000 см3/мин 10,0 60,0 ±25,0 ±1,00 3,0 -25...85 AWM43300V +1000 азот 5,0 В при 1000 см3/мин 10,0 60,0 ±25,0 ±0,50 3,0 -25...125 AWM43600V +6000 азот 5,0 В при 6000 см3/мин 10,0 75,0 ±25,0 ±1,00 3,0 -25...125 AWM5104VN +20000 азот 5,0 В при 20000 см3/мин 10,0 100,0 ±50,0 ±0,50 8,0 -20...70 AWM720P1 +200000 воздух 5,0 В при 200000 см3/мин 10,0 60,0 ±25,0 ±0,50 6,0 -25...85

При эксплуатации датчиков очень важно учитывать химическую совместимость материалов, из которых изготовлены датчики, с газами, расход которых измеряется. Датчики расхода газа Honeywell имеют ограниченное количество контактирующих с внешней средой материалов (кремний, нитрид кремния, золото, оксид алюминия, эпоксидный уплотнитель, фтороуглерод, полиэфир, полиэфирамид и нержавеющая сталь). Использование в конструкции датчика этих, химически относительно неактивных, компонентов позволяет приборам уверенно работать с множеством различных газовых сред при относительной влажности до 95%. Таблица совместимости с различными газами имеется на сайте Honeywell.

 

Датчики тока и датчики положения, использующие эффект Холла

Специалисты утверждают, что нет достаточно четкого различия между датчиками тока на эффекте Холла и датчиками положения, основанными на том же принципе, т.к. и те и другие реагируют на напряженность магнитного поля, независимо от причины его возникновения. Некоторые датчики положения можно использовать в качестве простейших датчиков тока, о чем говориться в инструкциях по их применению.

Тем не менее, в данной обзорной статье мы решили придерживаться традиционного разделения датчиков Холла на датчики тока и датчики положения, как это принято в самой компании Honeywell. И именно в соответствии с такой классификацией они разбиты на товарные группы на сайте компании Honeywell.

 

Датчики тока на эффекте Холла
компании Honeywell

Датчики тока на основе эффекта Холла компании Honeywell (рис. 4) позволяют решить множество задач в области силовой электроники, возникающих при создании систем обратной связи в электроприводном оборудовании управления и защиты, а также при измерении и контроле постоянного, переменного и импульсного токов в широком диапазоне с высокой точностью.

 

 

Рис. 4. Датчик тока на эффекте Холла CSLA1EL

К главным достоинствам этих датчиков следует отнести отсутствие потерь мощности, вносимых в систему (и как следствие - отсутствие выделения теплоты); хорошую электрическую изоляцию; широкий диапазон частот и возможность измерения постоянных токов. Недостатком этого метода по сравнению с другими (резистивным методом и методом использования токового трансформатора) является необходимость внешнего источника питания.

Компания Honeywell выпускает широкую линейку датчиков тока на эффекте Холла. Это датчики тока открытого типа, компенсационного типа и открытого типа с логическим выходом.

Датчики тока открытого типа предназначены для бесконтактного измерения постоянного, переменного и импульсного токов в диапазонах ±57...±950 А.

Датчики тока открытого типа компании Honeywell построены на базе интегрированных линейных датчиков Холла 91SS12-2 и SS94A1 (производятся Honeywell), обладающих повышенной температурной стабильностью и линейностью характеристики. Датчики имеют аналоговый выход, напряжение на котором прямо пропорционально величине тока, протекающего через контролируемый проводник. При нулевом токе на выходе действует напряжение смещения, равное половине напряжения источника питания. Размах выходного напряжения, а следовательно и чувствительность, линейно зависят от напряжения источника питания (0,25Uпит






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.