НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИФРОВЫХ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ МИДА-15

Номер документа 7320130021

РУБРИКА:
9. Автоматизация, регулирование, контроль в системах энергосбережения

РУБРИКА ГРНТИ:
45.01.85. Автоматизация и автоматизированные системы

АТРИБУТЫ:
Отрасли: жилищно-коммунальная; энергетическая
Тепловая энергия: теплоснабжение; отопление; теплопроизводство
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): Алашеев В.В., Васьков Ю.А., Емельянов Г.А., сотрудники ПГ "МИДА" Адрес: Россия,432012, г.Ульяновск,а/я 5370 Тел.: Отдел маркетинга: +7(8422)36-03-78; +7(8422)36-03-79(факс)
Дата: 26.08.2013
Регион: Ульяновская область
Источник информации: ПГ "МИДА" (http://midaus.com/rus/library.htm)

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Промышленная группа МИДА(Микроэлектронные датчики и устройства) разработала и готовит к производству малогабаритные микропроцессорные датчики давления МИДА15 с цифровыми интерфейсами обмена. В статье приведены некоторые технические характеристики новых приборов, а также дано их сравнение с датчиками серии МИДА-13ПК(микропроцессорные датчики давления с аналоговым выходом).
Как и датчики МИДА-13ПК[1], новая серия датчиков предназначена для измерения избыточного(ДИ) и абсолютного(ДА) давления, а также разности давлений(ДД) в диапазоне температур от-40 до+80 °С (рабочий диапазон может быть изменен по требованию заказчика). 
О всех датчиках используются тензопреобразователи(ТП) на основе гетероэпитаксимальных структур«кремний на сапфире» (КНС), что обеспечивает высокую точность, стабильность и надежность приборов.
Коррекция температурной погрешности выполняется в электронном блоке датчика. При этом термочувствительным элементов является мостовая измерительная схема ТП, что позволяет снять вопрос о равенстве температуры преобразователя и термочувствительного элемента.
Отличительная особенность датчиков МИДА-15 – отсутствие схемы формирования аналогового выходного сигнала. Настройка и последующее считывание результатов измерений осуществляется посредством интерфейсов UART илиRS-485. Для взаимодействия с датчиками используется протокол Modbus, а также специально разработанный протокол обмена, позволяющий значительно сократить объем данных, передаваемых между датчиком и системой.
Подключение датчиков к персональному компьютеру(ПК) для настройки и считывания показаний обеспечивается с помощью устройств связи МИДА УС-408 и МИДА УС-410. МИДА УС-408 в зависимости от исполнения обеспечивает подключение одного датчика с интерфейсомUART илиRS-485 к ПК. МИДА УС-410 – до50 датчиков с интерфейсомRS-485 (только для датчиков с протоколомModbus). Главное отличие МИДА УС-410 от МИДА УС-408 заключается в наличии гальванической развязки по питанию и шине данных.
Следует отметить, что отсутствие схемы формирования аналогового выходного сигнала позволяет значительно повысить точность измерения. При этом суммарная погрешность измерения давления во всем рабочем интервале температур не превышает0,1 % от диапазона измерения(рис. 1). Аналогичный параметр для датчиков МИДА-13ПК равен0,25 %
 
Предварительные испытания показали, что датчики МИДА-15 по сравнению с датчиками МИДА-13ПК имеют меньшее значение нелинейности
(рис. 2) и вариации(рис.3), особенно на средних диапазонах измерения, что обусловлено, с одной стороны, применением более точного аналого-цифрового преобразователя(АЦП). С другой стороны, меньшая величина нелинейности и вариации достигается за счет отсутствия схемы цифро-аналогового преобразования в электронном блоке. Погрешность нелинейности, вносимая схемой формирования аналогового сигнала, в датчиках МИДА-13ПК может достигать 0,05%
 
Сравнивая датчики МИДА-13ПК и МИДА-15, следует отметить высокое быстродействие, достигаемое за счет применения более производительного микроконтроллера, высокоскоростного АЦП и отсутствия схемы цифро-аналогового преобразования. Так, минимальное время измерения (с момента получения команды датчиком и до момента выдачи сообщения с результатом) для датчиков МИДА-15 равно25 мс. Максимальное время ответа зависит от таких настроек, как количество точек усреднения, использование аппаратного фильтра, интервал проведения измерений.
Кроме того, в датчиках МИДА-15 реализовано два режима работы: режим ожидания и режим измерения. Датчик находится в режиме ожидания сразу после включения. Потребляемый при этом ток не превышает1 мА. Переход в режим измерения осуществляется либо по команде от ПК или другого устройства, либо по истечению заданного при настройке датчика времени. Ток,  потребляемый в режим измерения, не превышает3,5 мА. Для сравнения ток, потребляемый датчиком МИДА-13ПК, находится  в диапазоне от4 до20 мА в течение всего времени работы.
Совместно использование обоих режимов работы позволяет значительно сократить среднюю величину потребляемого тока датчика, что наиболее актуально для систем с автономным питанием.