QUARTZDYNE1990年以来，Quartzdyne一直是设计，开发和制造用于井下石油和天然气行业的行业标准共振石英压力传感器的领导。我们的传感器以其在条件下提供极其，低漂移和高分辨率的数据而享誉。Quartzdyne还为高可靠性或高温应用提供合同规格制造。我们的传感器和混合电子设备广泛应用于整个行业的实验室，地面和井下工具和监控系统。我们的传感器和混合电子设备广泛应用于石油和天然气行业的实验室，测井，钻井，海底和应用。除了提供准确，快速的响应外，我们的传感器在坚固性和可靠性方面享有盛誉。我们提供多种不同尺寸（1/2“，3/4”，7/8“和1”）的传感器。每种尺寸都有几种不同的格式，包括频率和数字输出。
是石英压力传感器供应商，通过为石油和天然气行业提供石英 和 压电记忆仪，向下一步提供稳健，可靠的行业标准产品 。正如您在过去30年中从Quartzdyne传感器中所体验到的那样，您将能够期待与新系列记忆仪相同的高质量，可靠性和性能。Quartzdyne以通过技术领导力在整个油井生命周期中提高碳氢化合物的回收率而闻名。随着我们为客户提供更多价值，这一承诺不会改变。我们产品的一大亮点是其性能。正如Quartzdyne电路所展示的那样：我们的技术，设备和追求的平均产品可将电路寿命提高100倍于表面贴装技术。我们有超过1500万小时的测试时间，以显示对我们产品的信心。我们从每个生产批次的电路中破坏性地测试样品，结果在右侧图表中可视化。
Quartzdyne所有石英晶体压力传感器包含三个石英晶体传感器元件。个是敏感的。主要针对暴露的压力，第二种对温度作出响应，第三种对任一种都具有小的灵敏度。压力或温度。晶体被机械地布置以提供良好的热耦合。石英传感元件提供高稳定性和非常精细的分辨率来检测压力。风箱用于保护压力晶体不受工艺流体的影响。电路为石英传感元件提供激励，并且耐腐蚀、高强度合金外壳为每个部件提供机械支持和保护这些元素。各种机械配置是可用的。
Quartzdyne数字传感器电路包括三个石英晶体振荡器（压力、温度和基准），混频器，频率计数器，和串行EEPROM（图2）。压力和温度信号是混合的。用参考信号提高计数器中的分辨率。频率计数器输出两个数字：混合压力频率与基准频率之比和混合温度频率之比参考频率。压力和温度由终端用户根据这些比率计算。存储在EEPROM中的系数。通信是通过I2C兼容的2线串行接口。
1.2压力传感器设计
石英厚度-剪切压力技术的重要优点是、长期稳定，坚固性和快速瞬态响应。压力传感器是响应施加的压力改变频率的石英谐振器。结晶的石英是精密传感器的理想材料，因为它是*有弹性的。石英石英晶体的设计压力传感器保留了单晶材料固有的可重复性。石英压力传感器是一种厚壁空心圆柱体，具有封闭的端部。厚度剪切模式谐振器将空心圆柱体的中心部分分开。静水压作用下的外墙流体压力石英圆柱体在谐振器中产生内压应力。谐振器的频率变化响应内部应力。
1.3风箱与Diaphragms
换能器可以装有波纹管或隔膜，用于隔离和保护压力晶体。从被测量的流体。波纹管对压力读数的影响很小，但必须是在校准中得到补偿。对波纹管或隔膜的去除或物理损坏将改变压力响应，并需要重新校准换能器。虽然波纹管在真空下用已经*脱气的油回填，但是可能波纹管内可能夹杂着少量气体。通常这种气体会溶解在油中而不溶解。测量压力性能的影响。在环境压力下，一些气体可能是可能的。暂时从溶液中驱出，导致波纹管膨胀，导致高达10psi的压力读数高于环境压力。一旦施加压力，该单元将恢复到正常压力读数。带有波纹管的石英差动式压力传感器的精度仅在200 psia以上。
1.4 ASIC踢启动电路
石英谐振器表面的任何污染物或缺陷都会导致其阻抗增加。通常，阻抗增加将根据晶体驱动水平而变化，并且通常在较低驱动水平时更糟。这个这种现象在工业上称为驱动电平灵敏度(DLS)，并且可能导致晶体振荡器无法启动。当电源被供电时。同时我们努力确保水晶包含在石英压力中。传感器没有这种缺陷，有可能污染物会因冲击而移动。在该领域有经验。随着ASIC振荡器引入我们的混合电路（2007年9月），增加了启动特性。
这个特性在启动阶段对晶体应用一个增加的驱动电平，以便克服潜在的DLS，然后退回一旦稳定振荡已经实现。这大大减少了机会。DLS晶体会导致场故障。在许多情况下，超额驾驶字面上移动违规行为。污染到不再影响性能的区域。这个特征的一个可能但罕见的副作用是，如果晶体不能逐渐增加高阻抗，那么与DLS无关，它可能达到kick-start特性重复接合和脱离的点。本遗嘱在压力和/或温度测量中被视为异常高的抖动。如果阻抗继续增加时，抖动将停止，因为启动功能保持充分接合，并终振荡器将平线。在这些症状出现之前，非ASIC电路将具有平坦的内衬。
2.1电气连接
每个设备需要功率（2.7至5.5 VDC）和两个信令线SDA和SCL。A1/T、A2/P和R也可能是可用，但仅当使用时才连接。信令线是集电极开路的，应该绑在VIN上。在主板上使用合适的上拉电阻。较低的RP值需要较长的电缆，以及更高的时钟速度。A1/T和A2/P具有弱的上拉，并且在不连接时容易受到噪声的影响。R包含一个7.2MHz高频信号，应与其他线路隔离，防止串扰。这些长度应尽量减少线路（<12）建议），以避免噪声问题和尽量减少电源电流建议采用双绞线，SDA和VIN并绞，SCL和GND并绞。一起。当使用可选线路时，建议使用具有整体屏蔽的7导体电缆。VinGND应该在电缆的主端绕过一个0.1μF的电容器。GND内部连接到底盘。在电噪声环境中可能需要屏蔽，以防止干扰。通信线路。参见图7，用于连接器引脚分配。表1显示了单位提供的电线颜色带着飞行的线索。
3频率计数器
频率计数器是一个ASIC（芯片），它为石英晶体振荡器提供接口。换能器。它提供与NXP I2C总线兼容的串行通信。温度和压力可以查询频率以及芯片ID和状态。可以写入控制位来选择某些特征。换能器。该芯片控制存储器的写允许位。7.2MHz参考时钟可用于某些型号，并可用于时钟用户电路。输出可以是切换到1kHz使用软件命令，以降低功耗。
3.1读计数器命令
计数器芯片包括两个*独立的频率计数器，提供两个频率没有死区时间。读取请求触发芯片将计数数据传送到串行划分。电路和计数器在分频发生时再次开始计数。可以通过逐个向每个计数器发出虚拟读取（参见图9）来查询计数器。如果计数器准备好它会承认（ACK）请求，否则它将不承认（NACK）。如果计数器应答，主机必须读取至少一个字节，然后是NACK和STOP，以清除总线周期。如果是没有准备好，主人应该发出一个停止。在这两种情况下，刚刚被寻址的计数器都会被重新触发。读取一个计数器不影响其他计数器。上述方法的替代方法是使用Read Status命令并检查TDetect和PDTetect位。此方法在继续计数时同时返回两个计数器的状态。另外，这两个可以通过写入控制寄存器同时触发计数器（参见节错误）！参考源找不到。和3.4的更多细节。一旦确定计数器正在工作，就可以使用期望的门时间间隔连续地查询它。如果在2.3秒内没有查询计数器，它将溢出并进入降低的功率模式，直到重新触发。通常，主机将读取四字节的数据。对于芯片版本4.02和更大.
Quartzdyne石英传感器型号示例：
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