Часто задаваемые вопросы
В основе работы наших сенсоров лежит термоэлектрический эффект (эффект Зеебека). При прохождении теплового потока через многоэлементную термобатарею на ее выводах возникает термо-ЭДС, строго пропорциональная плотности теплового потока или градиенту температуры. Мы используем оптимизированные полупроводниковые микроструктуры, что позволяет достичь чувствительности в десятки раз выше, чем у стандартных рыночных термопарных датчиков.
Традиционные датчики для поверки нужно демонтировать и отправлять в лабораторию, что нарушает техпроцесс. Датчики Микролаб имеют запатентованную функцию калибровки «на месте» (Патент RU 2577389C1). Метод основан на фундаментальной связи между параметрами термоэлектрического модуля и его характеристик как датчика теплового потока. Для измерения параметров термоэлектрического модуля мы используем метод Z-метрии и производимое нами оборудование – приборы Z-метры. Это позволяет проверить работоспособность и точность сенсора прямо в процессе его эксплуатации на объекте без демонтажа измерительного узла.
Метод защищен пулом наших патентов (включая RU 2779247 C1 и RU 2809466). Датчик использует управляемое термоэлектрическое охлаждение и нагрев микропробы жидкости. Измеряя динамику измерения температуры а таже выделения или поглощения скрытой теплоты фазового перехода (плавления/кристаллизации), прибор со стопроцентной точностью определяет момент начала образования льда, температуру фазового перехода (вода-лед, лед-вода), концентрацию солей и массу намерзшей пробы.
Диодные датчики измеряют пиковую амплитуду напряжения и сильно зависят от формы сигнала. Термоэлектрический датчик Микролаб работает по принципу True RMS (истинного среднеквадратичного значения) — он преобразует энергию СВЧ-колебаний в тепловую энергию. Тепловая энергия измеряется высокочувствительным термоэлектрическим датчиком теплового потока. Это позволяет измерять реальную мощность сигналов сложной формы (модулированные сигналы, импульсы РЛС, 5G) с минимальной погрешностью.
Разрабатываемая инновационная серия датчиков теплового потока (первая модель DX1202) отличается встроенным чипом EEPROM памяти. В памяти датчика записаны технические параметры, результаты его калибровки. При подключении такого датчика к измерителю мощности данные из памяти автоматически считываются, измеритель настраивается на работу с данным конкретным датчиком. Это позволяет немедленно начать измерение. Нет необходимости тратить время на программирование измерителя мощности на конкретный датчик или делать пересчет измеренного сигнала в мощность.
Это первый в своем роде интеллектуальный датчик теплового потока, причем в миниатюрном исполнении.
Это первый в своем роде интеллектуальный датчик теплового потока, причем в миниатюрном исполнении.
Коренное отличие заключается в механизме прохождения измеряемого теплового потока.
Датчик на дифференциальных термопарах измеряет разность температур, создаваемую между спаями термопары расположенными на разных сторонах проводящей тепло подложки. Тепло проходит через подложку, а электрический сигнал по другому пути - вдоль термопары. Сигнал пропорционален разности температур, т.е. опосредовано пропорционален тепловому потоку.
В нашем датчике тепло протекает непосредственно через термоэлементы термоэлектрического модуля. Термоэлектрический модуль - это тепловая машина прямого преобразования тепловой энергии в электричество. Вырабатываемый сигнал прямопропорционален тепловому потоку.
Ключевая закономерность термоэлектрических датчиков Микролаб заключается в том, что интегральная чувствительность не зависит от количества пар термоэлементов. В термопарных датчиках, чтобы нарастить чувствительность интегрирует множество соединенных последовательно термопар.
Вместе с фактическим превосходством в термоЭДС термоэлементов в термоэлектрическом модуле, по сравнению с термопарами это дает колоссальное преимущество наших датчиков теплового потока в комплексе параметров - по чувствительности, по более низкому тепловому сопротивлению, быстродействию.
Датчик на дифференциальных термопарах измеряет разность температур, создаваемую между спаями термопары расположенными на разных сторонах проводящей тепло подложки. Тепло проходит через подложку, а электрический сигнал по другому пути - вдоль термопары. Сигнал пропорционален разности температур, т.е. опосредовано пропорционален тепловому потоку.
В нашем датчике тепло протекает непосредственно через термоэлементы термоэлектрического модуля. Термоэлектрический модуль - это тепловая машина прямого преобразования тепловой энергии в электричество. Вырабатываемый сигнал прямопропорционален тепловому потоку.
Ключевая закономерность термоэлектрических датчиков Микролаб заключается в том, что интегральная чувствительность не зависит от количества пар термоэлементов. В термопарных датчиках, чтобы нарастить чувствительность интегрирует множество соединенных последовательно термопар.
Вместе с фактическим превосходством в термоЭДС термоэлементов в термоэлектрическом модуле, по сравнению с термопарами это дает колоссальное преимущество наших датчиков теплового потока в комплексе параметров - по чувствительности, по более низкому тепловому сопротивлению, быстродействию.
Метод ZHF является активным: он требует встроенного нагревателя для компенсации теплового потока, что делает датчик громоздким, энергоемким и неприменимым в автономных или взрывозащищенных системах. Наш метод — пассивный. Мы не компенсируем тепловой поток, а прецизионно измеряем его по двум параллельным каналам и сравнивает. Устройство не требует энергии для нагрева, компактно и мгновенно реагирует на изменения температуры внутри объекта.
В методах сдвоенного датчика измеряется разность температур между слоями, что создает высокую тепловую инерцию и сильную зависимость от внешних факторов (например, сквозняков или изменения температуры воздуха в цеху). В нашей конструкции по патенту RU 2842588 C1 используется теплораспределяющая пластина. Она термодинамически стабилизирует зону измерения, изолирует датчики от флуктуаций внешней среды и обеспечивает точный расчет «ядра» объекта.
Это одно из главных преимуществ нашего патента. Благодаря уникальной геометрии расположения датчиков и пластины, нам удалось существенно упростить математическую модель расчета. Контроллеру не требуются тяжелые дифференциальные вычисления в реальном времени — алгоритм легко интегрируется в стандартные промышленные микроконтроллеры (MCU) без потери быстродействия системы.
