C’est grâce à l’enthousiasme des physiciens, des scientifiques et des ingénieurs dédiés à travers le monde que QCM Research a pu (voulu) investir un capital considérable dans le développement de nouveaux produits. Nous avons fait de l’obtention des plus beaux produits aux plus bas prix possibles notre objectif.
Dans la suite de cet objectif, nous avons appris qu’il serait souhaitable d’avoir un meilleur système de contrôle et d’acquisition des données. Le contrôleur Model 1700TM (M1700), appareil analogue développé au milieu des années 70, a évolué pour devenir le Model 1900TM (M1900) vers 1983. Ce contrôleur a bien fonctionné (et fonctionne toujours bien, avec plus de 230 unités sur le terrain) pendant plusieurs années, mais une version numérique a largement été demandée.
Le contrôleur M1900 fonctionnait bien avec le QCMTM Mark 9 (MK9) mais lorsque les TQCM (le Mark 10TM et le Mark 14TM en particulier) sont entrés en production, un nouveau contrôleur a été commandé. Le MK9 (et cette génération de détecteur) avait un PRT utilisé pour la détection du chauffage et de la température. Le nouveau TQCM utilisait toujours un PRT pour détecter la température, mais utilisait un Peltier (thermopompe, utilisant jusqu’à 1,25 A, au pire des cas) pour le chauffage et le refroidissement. Cette situation a permis de commander un nouveau contrôleur, le Model 1800TM (M1800), devenu plus tard le M1800A. Ce nouveau contrôleur était utilisé en association avec le M1900 pour contrôler la température, et lire la fréquence des TQCM. Ces unités avaient une fréquence externe et des tensions en CC sur les panneaux arrière pour transporter les informations réunies vers un dispositif de stockage, comme un enregistreur graphique.
Cette approche a bien fonctionné pendant plusieurs années, mais s’est révélée coûteuse et incommode car si vous aviez six TQCM, il vous fallait six jeux de contrôleurs. De même, avec l’avènement de l’ordinateur portable, il y a eu le désir ardent de pouvoir réunir les données et de contrôler la température à distance (via l’interface RS232).
Le CQCMTM Mark 16 (MK16) était développé à cette même époque. Il contient un capteur de température de diode au silicium et un radiateur à enroulement de 2,5 watt. Aucun des contrôleurs existants ne pouvait être facilement converti pour accompagner ce nouveau détecteur ; par conséquent, nous avons mis au point en 1988 une combinaison M1800/M1900, convenablement appelée contrôleur Model 1819TM (M1819).
Les exigences de conception pour le M1819 concernaient un contrôleur qui serait capable (1) de fonctionner de manière autonome mais aussi d’envoyer des données et de recevoir les commandes d’un ordinateur distant, et (2) de contrôler indépendamment jusqu’à huit MK16 à la fois. Ces objectifs étaient finalement atteints, mais le M1819 n’avait pas toujours satisfait la demande de plusieurs clients d’une unité qui serait capable d’exécuter simultanément plusieurs QCM de variétés différentes (rapidement et avec précision) et totalement indépendants les uns des autres.
Cela exigeait un type de contrôleur entièrement nouveau, l’unité TM de contrôle/d’acquisition de données de Model 2000 (M2000). Cette unité était supposée être une unité à bas coût devant fonctionner en interface avec plusieurs capteurs de masse que nous avions conçus sur un ordinateur hôte à porté générale. L’unité devrait avoir un panneau frontal minimal (commutateur, lampe, indicateur d’état) et communiquer avec l’ordinateur hôte sur un lien de série RS232.
Le modèle complet M2000 contient la diode SI et les capteurs de température PRT et actionnera les radiateurs à enroulement, les radiateurs PRT et les thermopompes Peltier uniques et doubles. Il est également capable de faire marcher un radiateur externe tel que utilisé pour une cellule d’effusion dans notre appareil cinétique de dépôt pour le dégazage sous vide TM (VODKA).
Tout en contrôlant de manière autonome la température, les données relatives à la température et à la fréquence de chaque canal sont envoyées vers l’hôte sur la liaison série. L’unité de base peut gérer quatre canaux, et même douze canaux, en étapes de quatre. Les données sont envoyées vers l’hôte à une vitesse d’une lecture par seconde par canal (ex. douze canaux en une seconde).
Les données de température envoyées vers l’hôte sont transmises en kelvin, le chiffre le moins important représentant 1/100 d’un kelvin (0,01 K). La précision de la lecture est affectée par cinq éléments : la précision du détecteur, la précision d’ajustement de la courbe, l’erreur de quantification et la dérive thermique. La part de l’électronique ne représente pas plus de ¼ (<0,25 K) d’une erreur de justesse du capteur par rapport à la précision absolue (<0,25 K). En ce qui concerne la précision relative, qui élimine la dérive thermique, l’erreur ajoutée est inférieure à 1/10 d’un kelvin (<0,1 K). Les données de fréquence envoyées vers l’hôte sont transmises en Hertz. La précision relative est supérieure à une partie par million (>1 ppm). Pour toutes les fréquences (1 KHz à 600 KHz), sept chiffres avec un point décimal flottant sont envoyés. Ainsi, pour une fréquence de 100 KHz, le chiffre le moins important représente 1/10 Hz (0,1 Hz).
Nous voulions au départ faire du logiciel un exemple « minimaliste » que le client pourrait utiliser pour écrire son propre produit fini. Toutefois, il était évident qu’un système clef en main était sollicité par la majorité. Le logiciel actuel est facile à installer et à exécuter. Il existe un langage de programmation intégral permettant la transmission des séquences de commande simples si vous le souhaitez (comme un fichier de macro). Par exemple : Allez à 100 C ; restez-y pendant une heure ; allez à -200 C à 2,5 C/Min ; restez-y jusqu’à nouvel avis.
Plusieurs clients ont demandé le code source du logiciel et ont choisi d’écrire le leur comme nous le voulions au départ, mais la majorité de clients utilisent le logiciel inclus « tel quel ». Nous incluons maintenant le code source comme partie du logiciel.
Une version spécialisée de M2000 était conçue pour le VODKA (comme nous l’avions mentionné précédemment) nécessitant un modèle de logiciel dédié. Après avoir recueilli tous les avis, nous avons constaté qu’il serait difficile, voire impossible, de satisfaire toutes les demandes si une grande partie du logiciel n’est réécrite ; par conséquent, nous avons décidé que le moment est venu de passer à un système d’exploitation différent, OS/2. Le nouveau Logiciel VODKA est actuellement un grand succès et exécute le VODKA largement de manière intuitive (le VODKA est livré avec une documentation des milliers de pages).
Il y a une grande demande de réécriture du logiciel régulier M2000 avec Windows, qui intègre la capacité de tracer la courbe des résultats des essais en temps réel.
Le M2000 est sur le marché depuis plus de deux ans et demi. C’est ainsi qu’il y a actuellement une grande base de clients installée.
Le M2000 :
- Peut contrôler jusqu’à douze (12) QCM à la fois
- Contrôlera toute combinaison de QCM
- Envoie les données à une vitesse d’une lecture par seconde
- Prévoit le contrôle d’une cellule d’effusion
- Communique à l’aide de l’interface industrielle standard RS232 et
- Démarre à un prix inférieur à celui du système M1900/M1800.