كيفية قياس تردد الكوارتز مرنان الكوارتز - الهيكل، مبدأ التشغيل، كيفية التحقق. فحص اثنين من رنانات الكوارتز في وقت واحد

يُنصح باختبار رنانات الكوارتز، مثل معظم مكونات الراديو الأخرى، من حيث الأداء الوظيفي قبل استخدامها في ممارسة راديو الهواة. تم نشر إحدى أبسط الدوائر لمثل هذا المسبار في مجلة راديو الهواة التشيكية. من السهل جدًا تكرار دائرة المسبار، لذا فهي محل اهتمام مجموعة واسعة من هواة الراديو.

دائرة مرنان الكوارتز

تعد رنانات الكوارتز من بين أبسط مكونات الراديو، لكن هواة الراديو ليس لديهم أي معدات تقريبًا لاختبارها قبل الاستخدام. وهذا يؤدي في بعض الأحيان إلى سوء الفهم. خارجيًا، قد لا يكون لمرنان الكوارتز أي ضرر، لكنه لا يعمل في الدائرة. يمكن أن يكون هناك أسباب كثيرة لذلك. على وجه الخصوص، واحد منهم هو سقوط الرنان بسبب التعامل مع الإهمال. سيساعدك ذلك على إجراء فحص أولي لرنانات الكوارتز قبل استخدامها. تصميم بسيط، موضح في.

يتم توصيل مرنان الكوارتز الجاري اختباره بجهات الاتصال K2 (الشكل 1). يتم تصنيع مولد واسع النطاق على الترانزستور T1. إنه مصمم لاختبار الكوارتز الذي يتراوح تردد تشغيله بين 1...50 ميجاهرتز. بعد أن تم تغيير معلمات بعض مكونات الراديو للدائرة بشكل طفيف على وجه الخصوص. C2 و NW. يمكنك التحقق من الكوارتز الأخرى أيضًا.

في حالة تشغيل مرنان الكوارتز. يوجد جهد متناوب عالي التردد عند باعث الترانزستور T1. يتم تصحيحه بواسطة الثنائيات D1 و D2، وتم تنعيمه بواسطة المكثف C5 ويتم تغذيته إلى قاعدة الترانزستور الرئيسي T2، مما يؤدي إلى فتحه. وفي الوقت نفسه، يضيء مؤشر LED LD1.

ما هو المولد؟ المولد هو في الأساس جهاز يحول نوعًا من الطاقة إلى نوع آخر. في مجال الإلكترونيات، يمكنك غالبًا سماع عبارة "مولد الطاقة الكهربائية، مولد التردد"، وما إلى ذلك.

المذبذب البلوري هو مولد تردد ويتضمن. في الأساس، تأتي المذبذبات الكريستالية في نوعين:

تلك التي يمكن أن تنتج إشارة موجة جيبية

وتلك التي تنتج إشارة موجة مربعة

الإشارة الأكثر استخدامًا في مجال الإلكترونيات هي الموجة المربعة.

مخطط بيرس

من أجل إثارة الكوارتز عند تردد الرنين، نحتاج إلى تجميع دائرة. أكثر دائرة بسيطةللكوارتز المثير - هذا كلاسيكي مولد بيرس، والتي تتكون من واحد فقط حقل التأثير الترانزستوروحزام صغير مكون من أربعة عناصر راديو:

بضع كلمات حول كيفية عمل المخطط. الرسم البياني لديه إيجابية تعليقوتبدأ التذبذبات الذاتية بالظهور فيه. ولكن ما هي ردود الفعل الإيجابية؟

في المدرسة، تم تطعيمكم جميعًا لاختبار مانتو لتحديد ما إذا كان لديكم أنبوب أم لا. وبعد مرور بعض الوقت، أتت الممرضات واستخدمت مسطرة لقياس رد فعل بشرتك تجاه هذا التطعيم.

عند إعطاء هذا التطعيم يمنع خدش مكان الحقن. لكنني، الذي كنت لا أزال شابًا جديدًا، لم أهتم. بمجرد أن بدأت في خدش موقع الحقن بهدوء، أردت أن أخدش أكثر)) وهكذا تجمدت سرعة اليد التي كانت تخدش اللقاح عند ذروة ما، لأنني تمكنت من تأرجح يدي بتردد أقصى يبلغ 15 هرتز التطعيم تضخمت ذراعاي حتى الأرض)) وحتى بمجرد أخذوني للتبرع بالدم للاشتباه في إصابتي بالسل، لكن كما اتضح، لم يجدوا ذلك. فإنه ليس من المستغرب ؛-).

فلماذا أقول لك نكتة من الحياة هنا؟ والحقيقة هي أن هذا التطعيم ضد الجرب هو أكثر ردود الفعل إيجابية على الإطلاق. أي أنني طالما لم ألمسه، فلا أريد أن أخدشه. لكن بمجرد أن خدشتها بهدوء، بدأت أشعر بالحكة أكثر وبدأت أخدش أكثر، وبدأت أشعر بالحكة أكثر، وهكذا. إذا لم تكن هناك قيود جسدية على ذراعي، فمن المؤكد أن موقع التطعيم قد تم بالفعل تآكله حتى الجسد. لكن لم يكن بإمكاني التلويح بيدي إلا بأقصى تردد معين. لذلك، ينطبق نفس المبدأ على مذبذب الكوارتز؛-). أعط دفعة صغيرة، وستبدأ في التسارع وتتوقف فقط عند تردد الرنين الموازي؛-). دعنا نسميها "القيود المادية".

أولا وقبل كل شيء، نحن بحاجة إلى اختيار مغو. أخذت نواة حلقية وجرحت عدة لفات من سلك MGTF

تم التحكم في العملية برمتها باستخدام مقياس LC، مما حقق قيمة اسمية كما في الرسم البياني - 2.5 مللي أمبير. إذا لم يكن كافيا، أضاف المزيد من الدورات، وإذا بالغ في ذلك، فقد قللها. ونتيجة لذلك، حققت الحث التالي:

اسمها الصحيح هو : .

دبوس من اليسار إلى اليمين: الصرف – المصدر – البوابة

استطراد غنائي صغير.

لذلك، قمنا بتجميع مذبذب الكوارتز، وتطبيق الجهد، وكل ما تبقى هو إزالة الإشارة من خرج مولدنا محلي الصنع. يبدأ راسم الذبذبات الرقمي في العمل

أولًا، أخذت الكوارتز إلى أعلى تردد لدي: 32768 ميجاهيرتز. لا تخلط بينه وبين ساعة الكوارتز (حول هذا الموضوع سنتحدثأقل).

في الزاوية اليسرى السفلية يظهر لنا راسم الذبذبات التردد:

كما ترون 32.77 ميغاهيرتز. الشيء الرئيسي هو أن الكوارتز الخاص بنا على قيد الحياة وأن الدائرة تعمل!

لنأخذ الكوارتز بتردد 27 ميجا هرتز:

وكانت قراءاتي تقفز حولها. لقد التقطت لقطة شاشة لما تمكنت من إدارته:

تم عرض التردد أيضًا بشكل صحيح إلى حد ما.

حسنًا، نحن نتحقق من جميع أنواع الكوارتز الأخرى الموجودة لدي بنفس الطريقة.

هنا مخطط ذبذبات الكوارتز عند 16 ميغاهيرتز:

أظهر راسم الذبذبات ترددًا قدره 16 ميجا هرتز بالضبط.

هنا قمت بضبط الكوارتز على 6 ميغاهيرتز:

بالضبط 6 ميغاهيرتز

عند 4 ميغاهيرتز:

كل شيء جيد.

حسنًا، لنأخذ واحدًا سوفييتيًا آخر بسرعة 1 ميجا هرتز. هذا هو ما يبدو:

في الأعلى مكتوب 1000 كيلو هرتز = 1 ميجا هرتز؛-)

دعونا نلقي نظرة على مخطط الذبذبات:

عامل!

إذا كنت تريد حقًا، يمكنك قياس التردد باستخدام مقياس تردد المولد الصيني:

خطأ 400 هرتز ليس كثيرًا بالنسبة لكوارتز سوفياتي قديم. لكن من الأفضل بالطبع استخدام مقياس تردد احترافي عادي ;-)

ساعة كوارتز

مع الكوارتز على مدار الساعة، رفض مذبذب الكوارتز وفقا لمخطط بيرس العمل.

"أي نوع من ساعات الكوارتز هذه؟" - أنت تسأل. ساعة الكوارتز هي كوارتز بتردد 32768 هرتز. لماذا لديها مثل هذا التردد الغريب؟ النقطة المهمة هي أن 32,768 يساوي 215. يتم إقران هذا الكوارتز بشريحة عداد 15 بت. هذه هي دائرتنا الدقيقة K176IE5.

مبدأ تشغيل هذه الدائرة الدقيقة هو كما يلي: صوبعد أن يعد 32.768 نبضة، يصدر نبضًا على إحدى الساقين. تظهر هذه النبضة على بلورة كوارتز بتردد 32,768 هرتز بالضبط مرة واحدة في الثانية. وكما تتذكر، فإن الاهتزاز مرة واحدة في الثانية يساوي 1 هرتز. أي أنه في هذه المحطة سيتم إصدار النبضة بتردد 1 هرتز. وإذا كان الأمر كذلك، فلماذا لا تستخدمه في الساعات؟ ومن هنا جاء الاسم.

حاليًا، في ساعات اليد والأدوات المحمولة الأخرى، تم دمج هذا العداد ورنان الكوارتز في شريحة واحدة ولا يوفران حساب الثواني فحسب، بل يوفر أيضًا عددًا من الوظائف الأخرى، مثل المنبه والتقويم وما إلى ذلك. تسمى هذه الدوائر الدقيقة RTC (ر eal تأنا ج lock) أو مترجم من Real Time Clock البرجوازية.

دائرة بيرس للموجة المربعة

لذلك، دعونا نعود إلى مخطط بيرس. تولد دائرة بيرس السابقة إشارة جيبية

ولكن هناك أيضًا دائرة بيرس معدلة لموجة مربعة

وهنا هي:

يمكن تغيير قيم بعض العناصر المشعة في نطاق واسع إلى حد ما. على سبيل المثال، يمكن أن تتراوح المكثفات C1 وC2 من 10 إلى 100 pF. القاعدة هنا هي: كلما انخفض تردد الكوارتز، كلما كانت سعة المكثف أصغر. بالنسبة لبلورات الساعة، يمكن توفير المكثفات بقيمة اسمية تبلغ 15-18 pF. إذا كان تردد الكوارتز من 1 إلى 10 ميغاهيرتز، فيمكنك ضبطه على 22-56 pF. إذا كنت لا ترغب في الإزعاج، فما عليك سوى تثبيت المكثفات بسعة 22 pF. أنت حقا لا يمكن أن تخطئ.

هناك أيضًا نصيحة صغيرة يجب ملاحظتها: من خلال تغيير قيمة المكثف C1، يمكنك ضبط تردد الرنين ضمن حدود دقيقة جدًا.

يمكن تغيير المقاوم R1 من 1 إلى 20 كيلو أوم، والمقاوم R2 من صفر إلى 100 كيلو أوم. هناك أيضًا قاعدة هنا: كلما انخفض تردد الكوارتز، زادت قيمة هذه المقاومات والعكس صحيح.

يعتمد الحد الأقصى للتردد البلوري الذي يمكن إدخاله في الدائرة على سرعة عاكس CMOS. أخذت شريحة 74HC04. إنه ليس سريع المفعول. يتكون من ستة محولات، لكننا سوف نستخدم عاكس واحد فقط:

هنا هو pinout الخاص به:

بعد توصيل ساعة كوارتز بهذه الدائرة، أنتج راسم الذبذبات مخطط الذبذبات التالي:

بالمناسبة، هل يذكرك هذا الجزء من الرسم البياني بأي شيء؟

أليس هذا الجزء من الدائرة يستخدم لساعة المتحكمات الدقيقة AVR؟

إنها المعنية! كل ما في الأمر أن العناصر المفقودة للدائرة موجودة بالفعل في عضو الكنيست نفسه؛-)

مزايا المذبذبات الكريستالية

تتمثل مزايا مذبذبات تردد الكوارتز في استقرار التردد العالي. في الأساس هو 10 -5 - 10 -6 من القيمة الاسمية أو، كما يقولون في كثير من الأحيان، جزء في المليون (من الإنجليزية. جزء في المليون)- جزء من المليون أي جزء من المليون أو الرقم 10 -6. يرتبط انحراف التردد في اتجاه أو آخر في مذبذب الكوارتز بشكل أساسي بالتغيرات في درجة الحرارة المحيطة، وكذلك بشيخوخة الكوارتز. مع تقدم عمر الكوارتز، يصبح تردد مذبذب الكوارتز أقل قليلاً كل عام بحوالي 1.8x10 -7 من القيمة الاسمية. إذا، على سبيل المثال، أخذت الكوارتز بتردد 10 ميجا هرتز (10،000،000 هرتز) ووضعته في الدائرة، ثم في غضون عام سينخفض ​​تردده بحوالي 2 هرتز؛-) أعتقد أنه مقبول تمامًا.

حاليا، يتم إنتاج مذبذبات الكوارتز في شكل وحدات كاملة. بعض الشركات المنتجة لمثل هذه المولدات تحقق استقرار ترددي يصل إلى 10 -11 من القيمة الاسمية! ينظر وحدات جاهزةمثل هذا:

أو هكذا

تحتوي وحدات المذبذب البلوري هذه بشكل أساسي على 4 مخرجات. هنا هو pinout من مذبذب الكريستال مربع:

دعونا نتحقق من واحد منهم. تقول 1 ميجا هرتز

وهنا وجهة نظره الخلفية:

هنا هو pinout الخاص به:

من خلال تطبيق جهد ثابت من 3.3 إلى 5 فولت مع موجب 8 وناقص 4، من المخرج 5، حصلت على موجة مربعة نظيفة وناعمة وجميلة بتردد مكتوب على مذبذب الكوارتز، أي 1 ميجا هرتز، مع انبعاثات صغيرة جدا.

حسنًا، هذا مشهد للعيون المؤلمة!

وأظهر مقياس تردد المولد الصيني التردد الدقيق:

من هنا نستنتج: من الأفضل شراء مذبذب كوارتز جاهز بدلاً من إضاعة الكثير من الوقت والأعصاب في إعداد دائرة بيرس. ستكون دائرة بيرس مناسبة لاختبار الرنانات ولمشاريعك المنزلية المتنوعة.

الرنان هو نظام قادر على إجراء حركات تذبذبية بأقصى سعة في ظل ظروف معينة. مرنان الكوارتز - تعمل لوحة الكوارتز، عادة على شكل متوازي السطوح، بهذه الطريقة عند تطبيق التيار المتردد (يختلف التردد باختلاف الألواح). يتم تحديد تردد التشغيل لهذا الجزء حسب سمكه. والاعتماد هنا هو العكس. تتمتع أنحف اللوحات بأعلى تردد (لا يتجاوز 50 ميجا هرتز).

وفي حالات نادرة، يمكن تحقيق تردد قدره 200 ميغاهيرتز. هذا مسموح به فقط عند العمل على نغمة أعلى (تردد بسيط أعلى من التردد الرئيسي). المرشحات الخاصة قادرة على كبت التردد الأساسي للوحة الكوارتز وإبراز ترددها المتعدد النغمات.

التوافقيات الفردية فقط (اسم آخر للنغمات) هي المناسبة للتشغيل. بالإضافة إلى ذلك، عند استخدامها، تزيد قراءات التردد عند السعات المنخفضة. عادة، الحد الأقصى هو انخفاض تسعة أضعاف في ارتفاع الموجة. علاوة على ذلك، يصبح من الصعب اكتشاف التغييرات.

الكوارتز هو عازل. بالاشتراك مع زوج من الأقطاب الكهربائية المعدنية، فإنه يتحول إلى مكثف، ولكن قدرته صغيرة وليس هناك أي نقطة في قياسه. في الرسم البياني، يتم عرض هذا الجزء كمستطيل بلوري بين لوحات المكثف. تتميز لوحة الكوارتز، مثل الأجسام المرنة الأخرى، بوجود تردد الرنين الخاص بها، اعتمادًا على حجمها. الصفائح الرقيقة لها تردد رنين أعلى. ونتيجة لذلك: تحتاج فقط إلى تحديد لوحة مع هذه المعلمات التي يتم فيها التردد الاهتزازات الميكانيكيةسوف يتزامن مع تردد الجهد المتناوب المطبق على اللوحة. رقاقة الكوارتز، مناسبة فقط عند استخدام التيار المتردد العاصمة.يمكن أن يؤدي فقط إلى ضغط أو تخفيف ضغط واحد.

نتيجة لذلك، من الواضح أن الكوارتز هو نظام رنين بسيط للغاية (مع جميع الخصائص المتأصلة في الدوائر التذبذبية)، لكن هذا لا يقلل من جودة عمله على الإطلاق.

يعتبر مرنان الكوارتز أكثر فعالية. عامل الجودة هو 10 5 - 10 7. تعمل مرنانات الكوارتز على زيادة عمر الخدمة الإجمالي للمكثف بسبب ثبات درجة الحرارة والمتانة وقابلية التصنيع. كما أن الحجم الصغير للأجزاء يجعلها أسهل في الاستخدام. لكن الميزة الأكثر أهمية هي القدرة على توفير تردد ثابت.

تشمل العيوب الوحيدة النطاق الضيق لضبط التردد الحالي مع تردد العناصر الخارجية.

على أية حال، تحظى مرنانات الكوارتز بشعبية كبيرة وتستخدم في الساعات والعديد من الأجهزة الإلكترونية الراديوية وغيرها من الأجهزة. وفي بعض البلدان، يتم تركيب ألواح الكوارتز مباشرة على الأرصفة، وينتج الناس الطاقة بمجرد المشي ذهابا وإيابا.

مبدأ التشغيل

يتم توفير وظائف مرنان الكوارتز من خلال التأثير الكهرضغطي. هذه الظاهرة تثير حدوثها الشحنة الكهربائيةفي حالة حدوث تشوه ميكانيكي لأنواع معينة من البلورات (تشمل الأنواع الطبيعية الكوارتز والتورمالين). تعتمد قوة الشحنة بشكل مباشر على قوة التشوه. وهذا ما يسمى التأثير الكهروإجهادي المباشر. جوهر التأثير الكهروضغطي العكسي هو أنه إذا تعرضت البلورة لمجال كهربائي، فسوف تتشوه.

فحص الوظائف

هناك عدة طرق بسيطة للتحقق من حالة الكوارتز في الحركة. وهنا اثنين منهم:

1. لتحديد حالة الرنان بدقة، ستحتاج إلى توصيل راسم الذبذبات أو مقياس التردد بمخرج المولد. يمكن حساب البيانات المطلوبة باستخدام أرقام ليساجوس. ومع ذلك، في ظل هذه الظروف، من الممكن إثارة حركات تذبذبية للكوارتز عن غير قصد عند كل من الترددات المفرطة والأساسية. قد يؤدي هذا إلى إنشاء قياسات غير دقيقة. يمكن استخدام هذه الطريقة في النطاق من 1 إلى 10 ميجا هرتز.
2. يعتمد تردد تشغيل المولد على مرنان الكوارتز. عند إمداد الطاقة، ينتج المولد نبضات تتوافق مع تردد الرنين الرئيسي. يتم تمرير سلسلة من هذه النبضات عبر مكثف، والذي يقوم بتصفية مكون التيار المستمر، تاركًا النغمات فقط، ويتم نقل النبضات نفسها إلى مقياس التردد التناظري. ويمكن تصنيعه بسهولة من ثنائيين، ومكثف، ومقاوم، وميكروأميتر. اعتمادًا على قراءات التردد، سيتغير الجهد الموجود على المكثف أيضًا. هذه الطريقةكما أنها لا تختلف في الدقة ولا يمكن استخدامها إلا في النطاق من 3 إلى 10 ميجاهرتز.

بشكل عام، لا يمكن إجراء اختبار موثوق لرنانات الكوارتز إلا عند استبدالها. ويجب ألا تشك في حدوث عطل في الرنان في الآلية إلا كملاذ أخير. على الرغم من أن هذا لا ينطبق على الأجهزة الإلكترونية المحمولة التي تتعرض للسقوط المتكرر.

تلعب التذبذبات أحد أهم الأدوار في العالم الحديث. لذلك، هناك ما يسمى بنظرية الأوتار، والتي تدعي أن كل شيء حولنا هو مجرد موجات. ولكن هناك خيارات أخرى لاستخدام هذه المعرفة، وأحدها هو مرنان الكوارتز. يحدث ذلك أن أي معدات تتعطل بشكل دوري، وهي ليست استثناء. كيف يمكنك التأكد من أنه بعد وقوع حادث سلبي لا يزال يعمل كما ينبغي؟

دعنا نقول كلمة واحدة عن مرنان الكوارتز

مرنان الكوارتز هو نظير لدائرة تذبذبية تعتمد على الحث والسعة. لكن بينهما فرق لصالح الأول. كما هو معروف، يتم استخدام مفهوم عامل الجودة لتوصيف الدائرة التذبذبية. في مرنان الكوارتز يصل إلى قيم عالية جدًا - في حدود 10 5 -10 7 . بالإضافة إلى ذلك، فهو أكثر كفاءة للدائرة بأكملها عندما تتغير درجة الحرارة، مما يترجم إلى عمر خدمة أطول لأجزاء مثل المكثفات. يكون تعيين مرنانات الكوارتز في الرسم التخطيطي على شكل مستطيل ذو موقع رأسي، وهو "محصور" على كلا الجانبين بواسطة اللوحات. خارجيًا، في الرسومات، تشبه هجينًا من مكثف ومقاوم.

كيف يعمل مرنان الكوارتز؟

يتم قطع لوحة أو حلقة أو شريط من بلورة الكوارتز. يتم تطبيق قطبين كهربائيين على الأقل، وهما شرائط موصلة، عليه. اللوحة ثابتة ولها تردد الرنين الخاص بها من الاهتزازات الميكانيكية. عند تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية، يحدث الضغط أو القص أو الانحناء بسبب التأثير الكهرضغطي (اعتمادًا على كيفية قطع الكوارتز). تعمل البلورة المتذبذبة في مثل هذه الحالات كمحث. إذا كان تردد الجهد الذي يتم توفيره يساوي أو قريبًا جدًا من قيمه الطبيعية، فستكون هناك حاجة إلى طاقة أقل عند وجود اختلافات كبيرة للحفاظ على التشغيل. الآن يمكننا الانتقال إلى تسليط الضوء على المشكلة الرئيسية، ولهذا السبب يتم كتابة هذه المقالة حول مرنان الكوارتز. كيفية التحقق من وظائفها؟ تم اختيار 3 طرق، والتي سيتم مناقشتها.

الطريقة رقم 1

هنا يلعب الترانزستور KT368 دور المولد. يتم تحديد تردده بواسطة مرنان الكوارتز. عندما يتم توفير الطاقة، يبدأ المولد بالعمل. إنه يخلق نبضات تساوي تردد رنينه الرئيسي. يمر تسلسلها عبر مكثف يسمى C3 (100r). يقوم بتصفية مكون التيار المستمر، ثم ينقل النبض نفسه إلى مقياس التردد التناظري، المبني على ثنائيات D9B والعناصر السلبية التالية: المكثف C4 (1n)، والمقاوم R3 (100k) ومقياس ميكرومتر. تعمل جميع العناصر الأخرى على ضمان استقرار الدائرة وحتى لا يحترق أي شيء. اعتمادا على التردد المحدد، قد يتغير الجهد على المكثف C4. هذه طريقة تقريبية إلى حد ما وميزتها هي السهولة. وبناء على ذلك، كلما زاد الجهد، كلما زاد تردد المرنان. ولكن هناك بعض القيود: يجب أن تجربها على هذه الدائرة فقط في الحالات التي تكون فيها ضمن النطاق التقريبي من ثلاثة إلى عشرة ميجاهرتز. عادةً لا يندرج اختبار مرنانات الكوارتز التي تتجاوز هذه القيم ضمن إلكترونيات راديو الهواة، لكننا سننظر أدناه في رسم يتراوح نطاقه بين 1 و10 ميجاهرتز.

الطريقة رقم 2

لزيادة الدقة، يمكنك توصيل مقياس التردد أو راسم الذبذبات بمخرج المولد. بعد ذلك سيكون من الممكن حساب المؤشر المطلوب باستخدام أرقام ليساجوس. لكن ضع في اعتبارك أنه في مثل هذه الحالات يتم إثارة الكوارتز، سواء عند التوافقيات أو عند التردد الأساسي، والذي بدوره يمكن أن يعطي انحرافًا كبيرًا. انظر إلى المخططات أدناه (هذا والمخطط السابق). كما ترون، هناك طرق مختلفةابحث عن التردد، وبعد ذلك عليك التجربة. الشيء الرئيسي هو اتباع احتياطات السلامة.

فحص اثنين من رنانات الكوارتز في وقت واحد

ستسمح لك هذه الدائرة بتحديد ما إذا كانت مقاومتا الكوارتز اللتان تعملان في نطاق من 1 إلى 10 ميجاهرتز تعملان أم لا. كما يمكنك بفضله التعرف على إشارات الصدمة التي تنتقل بين الترددات. لذلك، لا يمكنك تحديد الأداء فحسب، بل يمكنك أيضًا اختيار مقاومات الكوارتز الأكثر ملاءمة لبعضها البعض من حيث أدائها. يتم تنفيذ الدائرة باستخدام مذبذبين رئيسيين. يعمل الأول منهم مع مرنان الكوارتز ZQ1 ويتم تنفيذه على ترانزستور KT315B. للتحقق من التشغيل، يجب أن يكون جهد الخرج أكبر من 1.2 فولت، ثم اضغط على زر SB1. يتوافق المؤشر المشار إليه مع إشارة عالية المستوى ووحدة منطقية. اعتمادًا على مرنان الكوارتز، يمكن زيادة القيمة المطلوبة للاختبار (يمكن زيادة الجهد في كل اختبار بمقدار 0.1 أمبير - 0.2 فولت إلى القيمة الموصى بها). التعليمات الرسميةبشأن استخدام الآلية). في هذه الحالة، سيكون خرج DD1.2 هو 1، وDD1.3 سيكون 0. أيضًا، للإشارة إلى تشغيل مذبذب الكوارتز، سوف يضيء مصباح LED HL1. تعمل الآلية الثانية بشكل مشابه وسيتم الإبلاغ عنها بواسطة HL2. إذا قمت بتشغيلها في وقت واحد، فسوف يضيء مصباح LED HL4 أيضًا.

عند مقارنة ترددات مولدين، يتم إرسال إشارات الخرج من DD1.2 و DD1.5 إلى DD2.1 DD2.2. عند مخرجات العاكس الثاني، تستقبل الدائرة إشارة معدلة بعرض النبضة من أجل مقارنة الأداء. يمكنك رؤية ذلك بصريًا عن طريق وميض مصباح HL4 LED. لتحسين الدقة، تتم إضافة مقياس التردد أو راسم الذبذبات. إذا كانت المؤشرات الفعلية تختلف بالكيلوهرتز، لتحديد كوارتز ذو تردد أعلى، اضغط على زر SB2. ثم سيقوم المرنان الأول بتقليل قيمه، وستكون نغمة نبضات الإشارة الضوئية أقل. ثم يمكننا القول بثقة أن تردد ZQ1 أعلى من تردد ZQ2.

مميزات الشيكات

عند التحقق دائمًا:

1. اقرأ التعليمات المرفقة مع مرنان الكوارتز؛
2. اتبع احتياطات السلامة.

الأسباب المحتملة للفشل

هناك عدة طرق لتعطيل مرنان الكوارتز الخاص بك. من المفيد أن تتعرف على بعض أشهرها لتجنب أي مشاكل في المستقبل:

1. يسقط من المرتفعات. السبب الأكثر شعبية. تذكر: يجب عليك دائمًا الحفاظ على منطقة عملك منظمة ومراقبة أفعالك.
2. وجود الجهد المستمر. بشكل عام، مرنانات الكوارتز ليست خائفة منه. ولكن كانت هناك سوابق. للتحقق من وظائفه، قم بتوصيل مكثف 1000 مللي فاراد على التوالي - هذه الخطوة ستعيده إلى التشغيل أو تتجنب العواقب السلبية.
3. سعة الإشارة كبيرة جدًا. يمكن حل هذه المشكلة بطرق مختلفة:

• انقل تردد التوليد قليلاً إلى الجانب بحيث يختلف عن المؤشر الرئيسي للرنين الميكانيكي للكوارتز. هذا خيار أكثر تعقيدًا.
• تقليل عدد الفولتات التي تزود المولد نفسه بالطاقة. هذا خيار أسهل.
• تحقق مما إذا كان مرنان الكوارتز معطلاً حقًا. لذا، قد يكون سبب انخفاض النشاط هو التدفق أو الجزيئات الغريبة (في هذه الحالة، من الضروري تنظيفه جيدًا). من الممكن أيضًا أن يكون العزل قد تم استخدامه بشكل نشط للغاية وفقد خصائصه. للتحقق من هذه النقطة، يمكنك لحام "ثلاث نقاط" على KT315 والتحقق منها بمحور (في نفس الوقت يمكنك مقارنة النشاط).

خاتمة

ناقش المقال كيفية التحقق من وظيفة هذه العناصر المخططات الكهربائيةمثل تردد مرنان الكوارتز وخصائصه. كما تمت مناقشة طرق إنشاء المعلومات اللازمة أسباب محتملةلماذا يفشلون أثناء العملية. ولكن لتجنب العواقب السلبية، اعمل دائمًا برأس واضح - ومن ثم سيكون تشغيل مرنان الكوارتز أقل إزعاجًا.

كيفية التحقق من مرنان الكوارتز؟ فحص مرنانات الكوارتز

تلعب التذبذبات أحد أهم الأدوار في العالم الحديث. لذلك، هناك ما يسمى بنظرية الأوتار، التي تدعي أن كل شيء حولنا هو مجرد موجات. ولكن هناك خيارات أخرى لاستخدام هذه المعرفة، وأحدها هو مرنان الكوارتز. يحدث أنه بغض النظر عن المعدات التي تتعطل أحيانًا، فهي ليست استثناءً. كيف يمكنك التأكد من أنه لا يزال يعمل بشكل صحيح بعد وقوع حادث سلبي؟

دعنا نقول كلمة واحدة عن مرنان الكوارتز

مرنان الكوارتز هو نظير لدائرة تذبذبية تعتمد على الحث والسعة. لكن بينهما فرق لصالح الأول. كما هو واضح، يتم استخدام مفهوم عامل الجودة لخصائص الدائرة التذبذبية. في مرنان الكوارتز يحقق قيمًا كبيرة جدًا - في حدود 10 5 -10 7. بالإضافة إلى ذلك، فهو أكثر كفاءة للدائرة بأكملها عندما تتغير درجة الحرارة، مما يترجم إلى عمر خدمة أطول لأجزاء مثل المكثفات. إن تعيين مرنانات الكوارتز في الرسم التخطيطي هو على شكل مستطيل موضوع رأسياً، وهو "محصور" على كلا الجانبين بواسطة اللوحات. من الخارج، في الرسومات، فإنها تشبه الهجين من مكثف ومقاوم.

كيف يعمل مرنان الكوارتز؟

يتم قطع لوحة أو حلقة أو شريط من بلورة الكوارتز. يتم تطبيق قطبين كهربائيين على الأقل، وهما شرائط موصلة. اللوحة ثابتة ولها تردد الرنين الخاص بها من الاهتزازات الميكانيكية. عند تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية، يحدث الضغط أو القص أو الانحناء بسبب التأثير الكهرضغطي (اعتمادًا على كيفية قطع الكوارتز). تعمل البلورة المتذبذبة في مثل هذه الحالات كمحث. إذا كان تردد الجهد الذي يتم توفيره يساوي أو قريبًا جدًا من قيمه، فإن أقل قدر من الطاقة مطلوب، مع وجود اختلافات كبيرة، للحفاظ على التشغيل. الآن يمكننا الانتقال إلى ضوء المشكلة الرئيسية، وهذا هو السبب في الواقع لكتابة هذه المقالة حول مرنان الكوارتز. كيف يفحصأدائها؟ تم اختيار 3 طرق، والتي سيتم مناقشتها.

الطريقة رقم 1

اقرأ أيضا

هنا يلعب الترانزستور KT368 دور المولد. يتم تحديد تردده بواسطة مرنان الكوارتز. عندما يتم توفير الطاقة، يبدأ المولد بالعمل. إنه يخلق نبضات تساوي تردد رنينه الرئيسي. يمر تسلسلها عبر مكثف يسمى C3 (100r). يقوم بتصفية مكون التيار المستمر، ثم ينقل النبض نفسه إلى مقياس التردد التناظري، المبني على ثنائيات D9B والعناصر السلبية التالية: مكثف C4 (1n)، المقاوم R3 (100k) ومقياس ميكرومتر. تعمل جميع العناصر الأخرى على ضمان استقرار الدائرة وحتى لا يحترق أي شيء. اعتمادا على التردد المحدد، قد يتغير الجهد على المكثف C4. هذه طريقة إرشادية إلى حد ما وميزتها هي السهولة. وبناء على ذلك، كلما زاد الجهد، كلما زاد تردد المرنان. ولكن هناك بعض القيود: يجب أن تجربها على هذه الدائرة فقط في الحالات التي تكون فيها ضمن النطاق التقريبي من 3 إلى 10 ميجاهرتز. فحص مرنانات الكوارتز، ما يتجاوز هذه القيم لا يقع عادةً ضمن إلكترونيات راديو الهواة، ولكن سيتم إيلاء مزيد من الاهتمام للرسم الذي يتراوح طيفه من 1 إلى 10 ميجاهرتز.

كيفية التحقق من مرنان الكوارتز

المخطط المعتاد ل الفحوصاتمرنانات الكوارتز، وإذا قمت بإضافة إلى الدائرة المقياس المتعددمع القدرة على القياس...

فحص مرنانات الكوارتز

المخطط المعتاد ل الفحوصاتأداء مرنانات الكوارتز، فضلا عن إمكانية الفحوصاتالترددات...

الطريقة رقم 2

لزيادة الدقة، يمكنك توصيل مقياس التردد أو راسم الذبذبات بمخرج المولد. بعد ذلك سيكون من الممكن حساب المؤشر المطلوب باستخدام أرقام ليساجوس. لكن ضع في اعتبارك أنه في مثل هذه الحالات يتم إثارة الكوارتز، سواء عند التوافقيات أو عند التردد الأساسي، والذي بدوره يمكن أن يعطي انحرافًا كبيرًا. انظر إلى المخططات أدناه (هذا والمخطط السابق). كما ترى، هناك طرق مختلفة للعثور على التردد، وهنا سيتعين عليك التجربة. الشيء الرئيسي هو اتباع احتياطات السلامة.

فحص اثنين في وقت واحد مرنانات الكوارتز

اقرأ أيضا

ستسمح لك هذه الدائرة بتحديد ما إذا كانت مقاومتا الكوارتز اللتان تعملان في النطاق من 1 إلى 10 ميجاهرتز تعملان أم لا. وبفضله أيضًا يمكنك معرفة إشارات الصدمة التي تحدث بين الترددات. لذلك، لا يمكنك العثور على الأداء فحسب، بل يمكنك أيضًا اختيار مقاومات الكوارتز الأكثر ملاءمة لبعضها البعض من حيث أدائها. يتم تنفيذ الدائرة باستخدام مذبذبين رئيسيين. يعمل الأول منهم مع مرنان الكوارتز ZQ1 ويتم تنفيذه على ترانزستور KT315B. لهذا السبب يفحصالتشغيل، يجب أن يكون جهد الخرج أكبر من 1.2 فولت، واضغط على زر SB1. يتوافق المؤشر المشار إليه مع أعلى مستوى للإشارة ووحدة منطقية. اعتمادًا على مرنان الكوارتز، يمكن زيادة القيمة المطلوبة للاختبار (يمكن زيادة الجهد في كل اختبار بمقدار 0.1 أمبير - 0.2 فولت إلى القيمة الموصى بها في التعليمات الرسمية لاستخدام الآلية). في هذه الحالة، سيكون خرج DD1.2 هو 1، وDD1.3 سيكون 0. أيضًا، للإشارة إلى تشغيل مذبذب الكوارتز، سوف يتوهج مصباح LED HL1. تعمل الآلية الثانية بشكل مشابه، وسيتم الإبلاغ عنها بواسطة HL2. إذا قمت بتشغيلها على الفور، فسيظل مصباح LED HL4 متوهجًا.

عند مقارنة ترددات مولدين، يتم إرسال إشارات الخرج من DD1.2 و DD1.5 إلى DD2.1 DD2.2. عند مخرجات العاكس الثاني، تستقبل الدائرة إشارة معدلة بعرض النبضة من أجل مقارنة الخصائص لاحقًا. يمكنك رؤية ذلك بصريًا باستخدام مصباح LED HL4 الوامض. لتحسين الدقة، أضف مقياس تردد أو راسم الذبذبات. إذا كانت الخصائص الفعلية تختلف بالكيلوهرتز، لتحديد كوارتز ذو تردد أعلى، اضغط على زر SB2. ثم سيقوم المرنان الأول بتقليل قيمه، وستكون نغمة نبضات الإشارة الضوئية أقل. ثم يمكننا أن نقول بثقة أن تردد ZQ1 أعلى من تردد ZQ2.

عند التحقق دائمًا:

1. اقرأ التعليق التوضيحي الموجود على مرنان الكوارتز؛
2. اتبع احتياطات السلامة.

الأسباب المحتملة للفشل

هناك الكثير من الطرق لعرضها بنفسك مرنان الكوارتزخارج الخدمة. يجدر التعرف على بعض أشهرها لتجنب أي مشاكل في المستقبل:

1. يسقط من المرتفعات. السبب الأكثر شعبية. تذكر: يجب عليك دائمًا الحفاظ على مكان عملك بترتيب مثالي ومراقبة أفعالك.
2. وجود التوتر المستمر. بشكل عام، مرنانات الكوارتز ليست خائفة منه. ولكن كانت هناك سوابق. للتحقق من وظائفه، قم بتشغيل مكثف 1000 مللي فاراد واحدًا تلو الآخر - ستعيده هذه الخطوة إلى التشغيل أو تتجنب العواقب السلبية.
3. سعة إشارة كبيرة جدًا. يمكن حل هذه المشكلة باستخدام طرق مختلفة:

• انقل تردد التوليد قليلاً إلى الجانب بحيث يختلف عن المؤشر الرئيسي للرنين الميكانيكي للكوارتز. هذا خيار أكثر صعوبة.
• تقليل عدد الفولتات التي تزود المولد نفسه بالطاقة. هذا خيار أسهل.
• تحقق مما إذا كان خارجا مرنان الكوارتزحقا خارج الترتيب. لذلك، قد يكون سبب انخفاض النشاط هو التدفق أو الجزيئات الغريبة (في هذه الحالة، يجب تنظيفها بالكامل). ومن الممكن أيضًا أن يكون العزل قد تم استخدامه بشكل مكثف للغاية وفقد خصائصه. للتحقق من التحكم في هذه النقطة، يمكنك لحام "ثلاث نقاط" على KT315 والتحقق منها باستخدام المحور (يمكنك مقارنة النشاط على الفور).