石英晶振和溫度傳感器都是頻率控制元器件，但是它們的工作原理并不一樣，晶體是利用本身的壓電效應實現(xiàn)頻率振蕩，通過后將電能變能機械能，而溫度傳感器則是在感覺到溫度之后，把溫度轉化成信號。相對來說晶振的應用范圍比較廣泛，幾乎什么行業(yè)的產品都可以用到它，而溫度傳感器主要用于測量，儀表儀器等。
理想化振動石英的損耗電阻溫度在-60°c至120°c的溫度范圍內微乎其微。對于長度拉伸和面積振動，隨著溫度的升高，共振阻力接觸的影響可能會增大。增幅可高達1%/°c。振蕩石英外殼中所含氣體柱的自振在共振時可能導致石英在一定溫度下的共振阻力增大。對于厚度剪切翼(1-什么250MHz)，尤其是在“電阻增大”(dip)溫度范圍之外的類型時，可能會出現(xiàn)更深的頻率。
這種dip是由帶有干擾共振的混合性引起的，它們并不總是可以避免的，但不應超過規(guī)范中規(guī)定的限制。此dip通常與跳頻相關(圖2.31)。隨著石英電流(石英負載)的增加，這些dip可能會接受比小負載更大的值。對于小型化石英，這些偶極子已經出現(xiàn)在降低應力的情況下。但是，由于大多數(shù)振蕩器的規(guī)則特性，當石英負載足夠小時，它們在實踐中不起作用。石英晶體諧振器通過石英外殼內的蒸汽(例如泄漏外殼產生的水蒸氣)進行增溫，也會導致石英加熱時電阻高于露點溫度。(僅當溫度在冷到熱的方向快速變化時發(fā)生)。

圖2.31浸入溫度范圍

溫度傳感器：
為了測量溫度，可以使用石英晶體頻率的溫度依賴性。如果要以數(shù)字方式處理測量結果，這總是有意義的。通常，將傳感器石英的強烈依賴于溫度的頻率與混合器中溫度穩(wěn)定的參考石英的頻率進行比較。混頻器的輸出信號可以在簡單的情況下直接用于顯示溫度或進一步處理。這種簡單的布置原則上在圖2.32中示出。對于線性度的高要求，曲線的曲率可以通過計算機輕松校正。可以從等式（17）推導出與線性度的偏差。系數(shù)a，b，c易于確定。

圖2.32精密測溫、原理開關圖

在用于溫度測量的傳感器石英上設置了一些要求：
1、頻率的高溫響應
2、溫度范圍盡可能線性，溫度響應沒有不連續(xù)性
3、長期穩(wěn)定性高
4、低熱慣性
5、適用于寬溫度范圍
這些條件最好通過厚度剪切搖桿來滿足。對于溫度傳感器，選擇切割角度使得與AT切割不同，溫度系數(shù)變大。25°C溫度系數(shù)對切割角度的依賴關系如圖2.33所示。
對于溫度傳感器，常見的切割是AC切割，Y+5°切割和LC切割。切割角度為31.3°的AC切口（耦合=0）特別沒有頻率的溫度響應的不連續(xù)性，因為耦合因子s56對于干擾表面剪切是零。因此，他在溫度范圍內沒有不連續(xù)性。溫度響應約為25ppm/°C，但不是完全線性的，即。溫度系數(shù)在整個溫度范圍內不是很穩(wěn)定。Y+5°切割具有Y切割厚度剪切振蕩器的最大正溫度系數(shù)。等式（17）中的立方分量在該部分中非常小，因此實現(xiàn)了約95ppm/℃的溫度系數(shù)的有用線性。切割角度的溫度系數(shù)的依賴性最大的事實，溫度系數(shù)的分散可以保持在窄的范圍內。

圖2.33Y形截面的溫度系數(shù)

圖2.34溫度傳感器石英的切割

因此，Y+5°切割是最常用于溫度測量的切割。在Y+70°附近的交叉角處發(fā)現(xiàn)相似的比率，這是TK交叉角依賴性的極值。溫度系數(shù)約為-95ppm/°C。

圖2.35溫度測量晶體，溫度響應

LC截面(線性系數(shù))是制造過程中非常復雜的截面，因為它是圍繞兩個晶體軸旋轉的。它繞z軸旋轉約9度，繞x軸旋轉約11度。與其他傳感器截面相比，這種方法的線性度提高了10倍。溫度系數(shù)約為35ppm/°c。切割的兩倍旋轉會使制作成本很高。但是，今天，以電子方式平衡剩馀特性曲線曲率并不是問題。這使得cl截面失去了意義。
現(xiàn)在許多產品生產廠家會把石英晶體和溫度傳感器結合一起使用，讓產品接收到更穩(wěn)定的信號源，石英晶振的溫度傳感器的生產時都要經過切割，都會對溫度特性產生依賴性，有許多相同的地方，因此更方便工作師們設計和使用。

正在載入評論數(shù)據(jù)...

上一篇：使用不同切割方式的晶振有什么不一樣?

下一篇：應用在時鐘系統(tǒng)里的Oscillator和芯片

此文關鍵字：晶振共振電阻石英晶振溫度依賴性石英晶體溫度傳感器

姓名：
郵箱：
正文：

資訊中心

金洛博客

石英晶振共振電阻的溫度依賴性和溫度傳感器

相關資訊