你了解微型溫度傳感器晶體RKTV206嗎？

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-06-27 09:33:58【大中小】

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微型溫度傳感器晶體RKTV206直徑僅為2毫米，可實現高分辨率的溫度精確測量。它是一種特殊設計的音叉晶體，共振頻率在32 kHz至36 kHz范圍內，溫度系數約為‐51.8 ppm/K @ 25°C。與參考晶體RKOV206相結合，通過使用外差原理，總溫度系數可以增加> 50倍。

RKTV206的主要特點有:

-寬工作溫度范圍- 50°C至+180°C(標準)，可選高達+ 320°C

-高分辨率低至µK范圍

-由于熱質量低，時間常數短

-高抗沖擊和抗振動性

-微縮尺寸(直徑2毫米)

典型的應用有:

-精密電子溫度計

-精密溫度控制器

-溫度-頻率(T/f)轉換器

優(yōu)于其他溫度傳感器的優(yōu)點是，它允許將溫度直接轉換為數字信號(頻率)，可以由微控制器直接處理。

包裝：

RKTV206采用圓柱形金屬包裝，直徑為2毫米，長度為6毫米。封裝采用高溫焊料密封(標準)。對于高溫選項，采用激光焊接。

溫度傳感器晶體RKTV206頻率溫度特性

溫度傳感器晶體RKTV206顯示諧振頻率對溫度T的單調響應，如下圖(藍點和虛線)所示。

它可以用這個方程近似表示：fT (T) ? f 0 ? a1 ?(T ?T0) ? a2 ?(T ?T0 ) 2

fT = crystal frequency at temperature T (in °C)

f0 = crystal frequency at reference temperature T0, here 32720 Hz

T0 = reference temperature T0 = 0°C

a1 = (‐1.76±0.1) Hz/K

a2 = (‐0.00310±0.0001) Hz/K2

為了在寬溫度范圍內獲得更高的精度，建議使用三階多項式近似:fT (T) ? f 0 ? a1 ?(T ?T0) ? a2 ?(T ?T0 ) 2 ? a3 ?(T ?T0 ) 3

參考晶體RKOV206是一種音叉晶體，其頻率對溫度的依賴性很小。f(T)響應如上圖虛線所示。它可以用方程來描述：fref (T) ? f 0 ref ? a2 ?(T ?T0 ) 2

fref = crystal frequency at temperature T (in °C)

f0ref = crystal frequency at reference temperature T0, here 33225 Hz

T0 = reference temperature T0 = (25±5)°C

a2 = (‐0.00120±0.0001) Hz/K2

如果參考晶體RKOV206與傳感器晶體RKTV206結合使用，則兩種晶體成對使用，頻率差約為550 Hz @ 25°C。

如果兩個晶體處于相同的溫度下，產生的頻率差RKTV206和RKOV206之間的拍頻(拍頻)如上圖所示(綠色虛線)。溫頻率的溫度系數下圖所示。比單獨使用RKTV頻率的溫度系數(25℃時)高15倍。

RKTV和RKOV之間拍頻的溫度系數

這兩個晶體可以在一個合適的振蕩器電路中單獨操作。有兩種推薦的電路，“皮爾斯”振蕩器與一個邏輯逆變器門，和Heegner電路，它使用兩個串聯的邏輯逆變器。

Pierce oscillator circuit 基本電路如下圖所示

需要電阻RGK來線性化逆變器柵極的傳輸特性。對于HCMOS邏輯門，其典型值約為1 ~ 10 M。需要串聯電阻RV來保護晶體免受過大的晶體電流過載，這可能導致晶體的永久性損壞。取值范圍為47k ~ 470k。由于該電阻器會降低環(huán)路增益，因此必須仔細選擇。CX1和CX2電容的工作范圍為4.7 pF ~ 10pf。晶體端子和振蕩器電路之間的線路必須短(幾厘米)，對地和兩線之間的電容必須低。

雙逆變器(Heegner)電路

該電路基本上由串聯的兩個邏輯逆變器門組成，晶體插在第二逆變器的輸出到第一逆變器的輸入之間。這種電路允許用比皮爾斯振蕩器稍長的引線連接晶體。

在下圖的實際電路中，插入了額外的元件，以避免過載或損壞石英晶體和雜散振蕩。