QUARTZDYNE1990年以來,，Quartzdyne一直是設計,，開發(fā)和制造用于井下石油和天然氣行業(yè)的行業(yè)標準共振石英壓力傳感器的向?qū)АＮ覀兊膫鞲衅饕云湓跅l件下提供極其,，低漂移和高分辨率的數(shù)據(jù)而享譽,。Quartzdyne還為高可靠性或高溫應用提供合同規(guī)格制造。我們的傳感器和混合電子設備廣泛應用于整個行業(yè)的實驗室,，地面和井下工具和監(jiān)控系統(tǒng),。我們的傳感器和混合電子設備廣泛應用于石油和天然氣行業(yè)的實驗室，測井,，鉆井,，海底和應用。除了提供準確,，快速的響應外,，我們的傳感器在堅固性和可靠性方面享有盛譽。我們提供多種不同尺寸（1/2“,，3/4”,，7/8“和1”）的傳感器,。每種尺寸都有幾種不同的格式，包括頻率和數(shù)字輸出,。

Quartzdyne是石英壓力傳感器供應商,，通過為石油和天然氣行業(yè)提供石英  和  壓電記憶儀，向下一步提供穩(wěn)健,，可靠的行業(yè)標準產(chǎn)品  ,。正如您在過去30年中從Quartzdyne傳感器中所體驗到的那樣，您將能夠期待與新系列記憶儀相同的高質(zhì)量,，可靠性和性能。Quartzdyne以通過技術向?qū)Яυ谡麄€油井生命周期中提高碳氫化合物的回收率而聞名,。隨著我們?yōu)榭蛻籼峁└鄡r值,，這一承諾不會改變。我們產(chǎn)品的一大亮點是其性能,。正如Quartzdyne電路所展示的那樣：我們的技術,，設備和追求的平均產(chǎn)品可將電路壽命提高100倍于表面貼裝技術。我們有超過1500萬小時的測試時間,，以顯示對我們產(chǎn)品的信心,。我們從每個生產(chǎn)批次的電路中破壞性地測試樣品，結果在右側(cè)圖表中可視化,。

Quartzdyne所有石英晶體壓力傳感器包含三個石英晶體傳感器元件,。個是敏感的。主要針對暴露的壓力,，第二種對溫度作出響應,，第三種對任一種都具有小的靈敏度。壓力或溫度,。晶體被機械地布置以提供良好的熱耦合,。石英傳感元件提供高穩(wěn)定性和非常精細的分辨率來檢測壓力。風箱用于保護壓力晶體不受工藝流體的影響,。電路為石英傳感元件提供激勵,，并且耐腐蝕、高強度合金外殼為每個部件提供機械支持和保護這些元素,。各種機械配置是可用的,。

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壓力傳感器設計

石英厚度-剪切壓力技術的重要優(yōu)點是,、長期穩(wěn)定,，堅固性和快速瞬態(tài)響應。壓力傳感器是響應施加的壓力改變頻率的石英諧振器,。結晶的石英是精密傳感器的理想材料,，因為它是*有彈性的。石英石英晶體的設計壓力傳感器保留了單晶材料固有的可重復性,。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)壓應力,。諧振器的頻率變化響應內(nèi)部應力。

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，并需要重新校準換能器,。雖然波紋管在真空下用已經(jīng)*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,，導致波紋管膨脹，導致高達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,，它可能達到kick-start特性重復接合和脫離的點,。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,，應與其他線路隔離，防止串擾,。這些長度應盡量減少線路（<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導體電纜,。VinGND應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*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)?？梢酝ㄟ^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.

QUARTZDYNE傳感器全型號：

DMB002-05-150

DMB002-10-150

DMB002-16-150

DMB002-16-177

DMB002-20-177

DMB002-20-200

DMB002-25-177

DMB002-25-200

DMB002-30-200

DMD301-10-C85

DSB301-05-C85

DSB301-10-C85

DSB301-20-C85

DSB301-30-C85

DXB012-05-150

DXB012-10-150

DXB012-16-150

DXB012-16-177

DXB012-20-177

DXB012-20-200

DXB012-25-177

DXB012-30-200

DXB015-05-150

DXB015-10-150

DXB015-16-150

DXB015-16-177

DXB015-20-177

DXB015-20-200

DXB015-25-177

DXB015-30-200

DXB315-05-150

DXB315-16-150

QHB108-10-150

QHB108-16-177

QHB108-20-177

QHB108-20-200

QHB108-25-177

QHB108-25-200

QMB102-05-150

QMB102-10-150

QMB102-16-177

QMB102-20-177

QMB102-20-200

QMB102-25-200

QMB102-30-200

SPB102-05-150

SPB102-10-150

SPB102-16-150

SPB102-16-177

SPB112-10-150

SPB112-16-150

SPB112-16-177

SPB112-16-200

SPB112-20-177

SPB112-20-200

SPB112-25-177

SPB112-25-200

SPB112-30-200

SPB115-16-177

SPB115-25-177

SPB115-30-200

DHB203-30-177

DHB204-30-200

DHB204-10-150

DHB204-16-177

DHB204-16-150

DHB204-20-177

DHB204-25-177

DHB204-25-177