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Come misurare la frequenza del quarzo. Risonatore al quarzo: struttura, principio di funzionamento, come controllare. Controllo di due risuonatori al quarzo contemporaneamente

Si consiglia di testare la funzionalità dei risonatori al quarzo, come la maggior parte degli altri componenti radio, prima di utilizzarli nella pratica radioamatoriale. Uno dei circuiti più semplici per una tale sonda è stato pubblicato in una rivista radioamatoriale ceca. Il circuito della sonda è estremamente semplice da ripetere, quindi interessa una vasta gamma di radioamatori.

Circuito risonatore al quarzo

I risonatori al quarzo sono tra i componenti radio più semplici, ma i radioamatori non hanno praticamente alcuna attrezzatura per testarli prima dell'uso. Questo a volte porta a malintesi. Esternamente il risuonatore al quarzo potrebbe non presentare alcun danno, ma non funziona nel circuito. Ci possono essere molte ragioni per questo. In particolare, uno di questi è la caduta del risonatore a causa di una manipolazione imprudente. Sarà utile effettuare un primo controllo dei risuonatori al quarzo prima del loro utilizzo. design semplice, descritto in.

Il risonatore al quarzo in prova è collegato ai contatti K2 (Fig. 1). Un generatore ad ampio raggio è realizzato sul transistor T1. È progettato per testare il quarzo la cui frequenza operativa è compresa tra 1 e 50 MHz. Aver leggermente modificato i parametri di alcuni componenti radio del circuito, in particolare. C2 e NO. Puoi controllare anche altri quarzi.

Nel caso in cui il risonatore al quarzo sia operativo. Sull'emettitore del transistor T1 è presente una tensione alternata ad alta frequenza. Viene raddrizzato dai diodi D1, D2, livellato dal condensatore C5 e alimentato alla base del transistor chiave T2, sbloccandolo. Contemporaneamente si accende il LED LD1.

Cos'è un generatore? Un generatore è essenzialmente un dispositivo che converte un tipo di energia in un altro. In elettronica si sente spesso la frase "generatore di energia elettrica, generatore di frequenza", ecc.

Un oscillatore a cristallo è un generatore di frequenza e include. Fondamentalmente, gli oscillatori a cristallo sono di due tipi:

quelli che possono produrre un segnale d'onda sinusoidale

e quelli che producono un segnale ad onda quadra

Il segnale più comunemente utilizzato in elettronica è un'onda quadra.

Il piano di Pierce

Per eccitare il quarzo alla frequenza di risonanza, dobbiamo assemblare un circuito. Più circuito semplice per l'emozionante quarzo: questo è un classico Generatore di perforazioni, che consiste di uno solo transistor ad effetto di campo e un piccolo cablaggio di quattro elementi radio:

Qualche parola su come funziona lo schema. Il diagramma ha un positivo Feedback e in esso cominciano ad apparire le auto-oscillazioni. Ma cos’è il feedback positivo?

A scuola siete stati tutti vaccinati per il test di Mantoux per determinare se avevate o meno il sondino. Dopo un po' di tempo, sono arrivate le infermiere e hanno usato un righello per misurare la reazione cutanea a questa vaccinazione.

Quando è stata somministrata questa vaccinazione, era vietato grattare il sito di iniezione. Ma io, allora ancora un ragazzo nuovo, non me ne fregava niente. Non appena ho iniziato a grattare silenziosamente il sito di iniezione, volevo grattarlo ancora di più)) E così la velocità della mano che grattava il vaccino si è bloccata a un picco, perché potevo oscillare la mano a una frequenza massima di 15 Hertz Vaccinazione, le mie braccia si sono gonfiate fino al pavimento)) E anche una volta mi hanno portato a donare il sangue perché sospettato di tubercolosi, ma come si è scoperto, non l'hanno trovato. Non è sorprendente ;-).

Allora perché ti sto raccontando barzellette sulla vita qui? Il fatto è che questa vaccinazione contro la scabbia è il feedback più positivo che ci sia. Cioè, finché non lo toccavo, non volevo graffiarlo. Ma non appena l'ho grattato piano, ha cominciato a prudere di più e ho cominciato a grattarmi di più, e ha cominciato a prudere ancora di più, e così via. Se non ci fossero state restrizioni fisiche sul mio braccio, sicuramente il sito di vaccinazione sarebbe già stato consumato fino alla carne. Ma potevo agitare la mano solo con una certa frequenza massima. Quindi, lo stesso principio si applica a un oscillatore al quarzo ;-). Dai un piccolo impulso e inizia ad accelerare e si ferma solo alla frequenza di risonanza parallela ;-). Chiamiamola “limitazione fisica”.

Prima di tutto, dobbiamo selezionare un induttore. Ho preso un nucleo toroidale e ho avvolto diverse spire dal filo MGTF

L'intero processo è stato controllato utilizzando un misuratore LC, ottenendo un valore nominale come nel diagramma: 2,5 mH. Se non bastasse aggiungeva più giri, se esagerava li diminuiva. Di conseguenza, ho ottenuto la seguente induttanza:

Il suo nome corretto è: .

Pinout da sinistra a destra: Drain – Source – Gate

Una piccola digressione lirica.

Quindi, abbiamo assemblato l'oscillatore al quarzo, applicato la tensione, non resta che rimuovere il segnale dall'uscita del nostro generatore fatto in casa. Un oscilloscopio digitale si mette al lavoro

Innanzitutto ho portato il quarzo alla frequenza più alta che ho: 32.768 Megahertz. Non confonderlo con l'orologio al quarzo (a riguardo parleremo sotto).

Nell'angolo in basso a sinistra l'oscilloscopio ci mostra la frequenza:

Come puoi vedere 32,77 Megahertz. La cosa principale è che il nostro quarzo è vivo e il circuito funziona!

Prendiamo il quarzo con una frequenza di 27 Megahertz:

Le mie letture saltavano qua e là. Ho fatto uno screenshot di ciò che ho gestito:

Anche la frequenza è stata mostrata più o meno correttamente.

Bene, controlliamo allo stesso modo tutti gli altri quarzi che ho.

Ecco un oscillogramma del quarzo a 16 Megahertz:

L'oscilloscopio ha mostrato una frequenza di esattamente 16 Megahertz.

Qui ho impostato il quarzo a 6 Megahertz:

Esattamente 6 megahertz

A 4 megahertz:

Tutto ok.

Bene, prendiamone un altro sovietico a 1 Megahertz. Ecco come appare:

In alto c'è scritto 1000 Kilohertz = 1MegaHertz ;-)

Diamo un'occhiata all'oscillogramma:

Lavoratore!

Se proprio vuoi, puoi misurare la frequenza anche con un generatore-frequenzimetro cinese:

L'errore di 400 Hertz non è molto per un vecchio quarzo sovietico. Ma è meglio, ovviamente, usare un normale frequenzimetro professionale ;-)

Quarzo delle ore

Con l'orologio al quarzo, l'oscillatore al quarzo secondo lo schema Pierce ha rifiutato di funzionare.

"Che tipo di orologio al quarzo è questo?" - tu chiedi. Il quarzo delle ore è un quarzo con una frequenza di 32.768 Hertz. Perché ha una frequenza così strana? Il punto è che 32.768 fa 2 15. Questo quarzo è accoppiato con un chip contatore a 15 bit. Questo è il nostro microcircuito K176IE5.

Il principio di funzionamento di questo microcircuito è il seguente: pDopo aver contato 32.768 impulsi, emette un impulso su una delle gambe. Appare questo impulso su un cristallo di quarzo da 32.768 Hertz esattamente una volta al secondo. E come ricordi, l'oscillazione una volta al secondo è 1 Hertz. Cioè, su questa tratta l'impulso verrà emesso con una frequenza di 1 Hz. E se è così, perché non usarlo negli orologi? Da qui deriva il nome.

Attualmente, negli orologi da polso e in altri gadget mobili, questo contatore e il risonatore al quarzo sono integrati in un unico chip e forniscono non solo il conteggio dei secondi, ma anche una serie di altre funzioni, come sveglia, calendario, ecc. Tali microcircuiti sono chiamati RTC (R eal T io sono C lock) o tradotto dal borghese Real Time Clock.

Circuito di perforazione per onda quadra

Torniamo quindi allo schema di Peirce. Il precedente circuito Pierce genera un segnale sinusoidale

Ma esiste anche un circuito Pierce modificato per un'onda quadra

Ed eccola qui:

I valori di alcuni radioelementi possono essere modificati in un intervallo abbastanza ampio. Ad esempio, i condensatori C1 e C2 possono essere compresi tra 10 e 100 pF. La regola qui è questa: minore è la frequenza del quarzo, minore dovrebbe essere la capacità del condensatore. Per i cristalli degli orologi i condensatori possono essere forniti con un valore nominale di 15-18 pF. Se il quarzo ha una frequenza compresa tra 1 e 10 Megahertz, puoi impostarlo su 22-56 pF. Se non vuoi preoccuparti, installa semplicemente condensatori con una capacità di 22 pF. Non puoi davvero sbagliare.

Inoltre un piccolo consiglio da notare: modificando il valore del condensatore C1, è possibile regolare la frequenza di risonanza entro limiti molto precisi.

Il resistore R1 può essere modificato da 1 a 20 MOhm e R2 da zero a 100 kOhm. Anche qui esiste una regola: minore è la frequenza del quarzo, maggiore è il valore di questi resistori e viceversa.

La frequenza massima del cristallo che può essere inserita nel circuito dipende dalla velocità dell'inverter CMOS. Ho preso il chip 74HC04. Non ha un'azione molto rapida. È composto da sei inverter, ma utilizzeremo un solo inverter:

Ecco il suo pinout:

Collegando un orologio al quarzo a questo circuito, l'oscilloscopio ha prodotto il seguente oscillogramma:

A proposito, questa parte del diagramma ti ricorda qualcosa?

Questa parte del circuito non è utilizzata per sincronizzare i microcontrollori AVR?

Lei è quella! È solo che gli elementi mancanti del circuito sono già nello stesso MK;-)

Vantaggi degli oscillatori a cristallo

I vantaggi degli oscillatori di frequenza al quarzo sono la loro stabilità ad alta frequenza. In pratica dista 10 -5 - 10 -6 dal valore nominale o, come si dice spesso, ppm (dall'inglese. parti per milione)- parti per milione, cioè un milionesimo o il numero 10 -6. La deviazione della frequenza in una direzione o nell'altra in un oscillatore al quarzo è principalmente associata ai cambiamenti della temperatura ambiente, nonché all'invecchiamento del quarzo. Con l'invecchiamento del quarzo, la frequenza dell'oscillatore al quarzo diminuisce ogni anno di circa 1,8x10 -7 rispetto al valore nominale. Se, ad esempio, prendessi un quarzo con una frequenza di 10 Megahertz (10.000.000 di Hertz) e lo inserissi nel circuito, tra un anno la sua frequenza diminuirà di circa 2 Hertz ;-) Penso che sia abbastanza tollerabile.

Attualmente gli oscillatori al quarzo vengono prodotti sotto forma di moduli completi. Alcune aziende che producono tali generatori raggiungono una stabilità di frequenza fino a 10 -11 dal valore nominale! Aspetto moduli già pronti come quello:

o così

Tali moduli oscillatori a cristallo hanno principalmente 4 uscite. Ecco la piedinatura di un oscillatore a cristallo quadrato:

Controlliamone uno. Dice 1 MHz

Ecco la sua vista posteriore:

Ecco il suo pinout:

Applicando una tensione costante da 3,3 a 5 Volt con un più di 8 e un meno di 4, dall'uscita 5 ho ottenuto un'onda quadra pulita, liscia e bella con una frequenza scritta su un oscillatore al quarzo, cioè 1 Megahertz, con emissioni molto ridotte.

Beh, questo è uno spettacolo per gli occhi irritati!

E il frequenzimetro cinese del generatore ha mostrato la frequenza esatta:

Da qui concludiamo: è meglio acquistare un oscillatore al quarzo già pronto piuttosto che perdere molto tempo e nervi nella configurazione del circuito Pierce. Il circuito di Pierce sarà adatto per testare i risonatori e per i vostri vari progetti fatti in casa.

Un risonatore è un sistema capace di movimenti oscillatori con la massima ampiezza in determinate condizioni. Risonatore al quarzo - una piastra di quarzo, solitamente a forma di parallelepipedo, agisce in questo modo quando viene applicata corrente alternata (la frequenza è diversa per le diverse piastre). La frequenza operativa di questa parte è determinata dal suo spessore. La dipendenza qui è l'opposto. Le piastre più sottili hanno la frequenza più alta (non superiore a 50 MHz).

In rari casi è possibile raggiungere una frequenza di 200 MHz. Ciò è consentito solo quando si lavora su un tono armonico (una frequenza minore più alta di quella principale). Speciali filtri sono in grado di sopprimere la frequenza fondamentale di una lastra di quarzo ed evidenziarne la frequenza armonica multipla.

Solo gli armonici dispari (un altro nome per gli armonici) sono adatti al funzionamento. Inoltre, quando li si utilizza, le letture della frequenza aumentano ad ampiezze inferiori. Tipicamente, il massimo è una diminuzione di nove volte dell’altezza delle onde. Inoltre, diventa difficile rilevare i cambiamenti.

Il quarzo è un dielettrico. In combinazione con una coppia di elettrodi metallici, si trasforma in un condensatore, ma la sua capacità è piccola e non ha senso misurarla. Nel diagramma, questa parte viene visualizzata come un rettangolo cristallino tra le piastre del condensatore. Una lastra di quarzo, come altri corpi elastici, è caratterizzata dalla presenza di una propria frequenza di risonanza, a seconda delle sue dimensioni. Le piastre sottili hanno una frequenza di risonanza più elevata. Di conseguenza: devi solo selezionare una piastra con tali parametri alla quale è la frequenza vibrazioni meccaniche coinciderebbe con la frequenza della tensione alternata applicata alla piastra. Wafer al quarzo, adatto solo quando si utilizza corrente alternata perché DC può provocare una sola compressione o decompressione.

Di conseguenza, è ovvio che il quarzo è un sistema risonante molto semplice (con tutte le proprietà inerenti ai circuiti oscillatori), ma ciò non riduce affatto la qualità del suo lavoro.

Un risonatore al quarzo è ancora più efficace. Il suo fattore di qualità è 10 5 - 10 7. I risonatori al quarzo aumentano la durata complessiva del condensatore grazie alla loro stabilità alla temperatura, durata e producibilità. Le dimensioni ridotte dei componenti ne facilitano inoltre l'utilizzo. Ma il vantaggio più importante è la capacità di fornire una frequenza stabile.

Gli unici svantaggi includono la gamma ristretta di sintonizzazione della frequenza esistente con la frequenza di elementi esterni.

In ogni caso, i risuonatori al quarzo sono molto popolari e vengono utilizzati negli orologi, in numerosi dispositivi elettronici radiofonici e in altri dispositivi. In alcuni paesi, le lastre di quarzo vengono installate direttamente sui marciapiedi e le persone producono energia semplicemente camminando avanti e indietro.

Principio di funzionamento

Le funzioni di un risonatore al quarzo sono fornite dall'effetto piezoelettrico. Questo fenomeno provoca l'occorrenza carica elettrica nel caso in cui si verifichi una deformazione meccanica di alcuni tipi di cristalli (tra quelli naturali ricordiamo il quarzo e la tormalina). La forza della carica dipende direttamente dalla forza di deformazione. Questo è chiamato effetto piezoelettrico diretto. L'essenza dell'effetto piezoelettrico inverso è che se un cristallo viene esposto a un campo elettrico, si deformerà.

Controllo della funzionalità

Esistono diversi metodi semplici per verificare le condizioni del quarzo in un movimento. Eccone un paio:

Per determinare con precisione lo stato del risonatore, sarà necessario collegare un oscilloscopio o un frequenzimetro all'uscita del generatore. I dati richiesti possono essere calcolati utilizzando i dati di Lissajous. Tuttavia, in tali circostanze, è possibile eccitare inavvertitamente movimenti oscillatori del quarzo sia alle frequenze sovratoniche che a quelle fondamentali. Ciò potrebbe creare misurazioni imprecise. Questo metodo può essere utilizzato nell'intervallo da 1 a 10 MHz.
La frequenza operativa del generatore dipende dal risuonatore al quarzo. Quando viene fornita energia, il generatore produce impulsi che coincidono con la frequenza della risonanza principale. Una serie di questi impulsi viene fatta passare attraverso un condensatore, che filtra la componente continua, lasciando solo armonici, e gli impulsi stessi vengono trasmessi a un frequenzimetro analogico. Può essere facilmente costruito da due diodi, un condensatore, un resistore e un microamperometro. A seconda delle letture della frequenza, cambierà anche la tensione sul condensatore. Questo metodo inoltre non differisce in termini di precisione e può essere utilizzato solo nell'intervallo da 3 a 10 MHz.

In generale, un test affidabile dei risuonatori al quarzo può essere effettuato solo quando vengono sostituiti. E dovresti sospettare un guasto del risonatore nel meccanismo solo come ultima risorsa. Ciò però non vale per i dispositivi elettronici portatili soggetti a frequenti cadute.

Le oscillazioni svolgono uno dei ruoli più importanti in mondo moderno. Esiste quindi anche la cosiddetta teoria delle stringhe, secondo la quale tutto ciò che ci circonda è costituito solo da onde. Ma ci sono altre opzioni per utilizzare questa conoscenza e una di queste è un risonatore al quarzo. Accade così che qualsiasi attrezzatura si guasti periodicamente e non fanno eccezione. Come puoi assicurarti che dopo un incidente negativo funzioni ancora come dovrebbe?

Diciamo una parola sul risuonatore al quarzo

Un risonatore al quarzo è un analogo di un circuito oscillatorio basato su induttanza e capacità. Ma c'è una differenza tra loro a favore del primo. Come è noto, per caratterizzare un circuito oscillatorio viene utilizzato il concetto di fattore di qualità. In un risonatore a base di quarzo raggiunge valori molto elevati - nell'intervallo 10 5 -10 7 . Inoltre, è più efficiente per l'intero circuito quando la temperatura cambia, il che si traduce in una maggiore durata di componenti come i condensatori. La designazione dei risonatori al quarzo nel diagramma ha la forma di un rettangolo posizionato verticalmente, che è "racchiuso" su entrambi i lati da piastre. Esternamente nei disegni assomigliano a un ibrido tra un condensatore e un resistore.

Come funziona un risuonatore al quarzo?

Un piatto, un anello o una barra vengono tagliati da un cristallo di quarzo. Su di esso sono applicati almeno due elettrodi, che sono strisce conduttrici. La piastra è fissa e ha una propria frequenza di risonanza delle vibrazioni meccaniche. Quando viene applicata tensione agli elettrodi, si verificano compressione, taglio o flessione a causa dell'effetto piezoelettrico (a seconda di come è stato tagliato il quarzo). Il cristallo oscillante in questi casi funziona come un induttore. Se la frequenza della tensione fornita è uguale o molto vicina ai suoi valori naturali, in caso di differenze significative è necessaria meno energia per mantenere il funzionamento. Ora possiamo passare all'evidenziazione del problema principale, motivo per cui è stato scritto questo articolo sul risuonatore al quarzo. Come verificarne la funzionalità? Sono stati selezionati 3 metodi, che saranno discussi.

Metodo n. 1

Qui il transistor KT368 svolge il ruolo di generatore. La sua frequenza è determinata da un risuonatore al quarzo. Quando viene fornita alimentazione, il generatore inizia a funzionare. Crea impulsi uguali alla frequenza della sua risonanza principale. La loro sequenza passa attraverso un condensatore, denominato C3 (100r). Filtra la componente CC e quindi trasmette l'impulso stesso a un frequenzimetro analogico, che è costruito su due diodi D9B e i seguenti elementi passivi: condensatore C4 (1n), resistore R3 (100k) e un microamperometro. Tutti gli altri elementi servono a garantire la stabilità del circuito e affinché nulla si bruci. A seconda della frequenza impostata, la tensione sul condensatore C4 potrebbe cambiare. Questo è un metodo abbastanza approssimativo e il suo vantaggio è la facilità. E, di conseguenza, maggiore è la tensione, maggiore è la frequenza del risonatore. Ma ci sono alcune limitazioni: dovresti provarlo su questo circuito solo nei casi in cui si trova nell'intervallo approssimativo da tre a dieci MHz. Il test dei risonatori al quarzo che vanno oltre questi valori di solito non rientra nell'elettronica radioamatoriale, ma di seguito considereremo un disegno la cui portata è 1-10 MHz.

Metodo numero 2

Per aumentare la precisione è possibile collegare un frequenzimetro o un oscilloscopio all'uscita del generatore. Successivamente sarà possibile calcolare l'indicatore desiderato utilizzando le cifre di Lissajous. Ma tieni presente che in questi casi il quarzo è eccitato, sia alle armoniche che alla frequenza fondamentale, che a sua volta può dare una deviazione significativa. Guarda i diagrammi qui sotto (questo e quello precedente). Come puoi vedere, ci sono diversi modi cerca la frequenza e poi devi sperimentare. La cosa principale è seguire le precauzioni di sicurezza.

Controllo di due risuonatori al quarzo contemporaneamente

Questo circuito consentirà di determinare se sono operativi due resistori al quarzo che funzionano nell'intervallo da uno a dieci MHz. Inoltre, grazie ad esso, puoi riconoscere i segnali d'urto che passano tra le frequenze. Pertanto, non solo è possibile determinare le prestazioni, ma anche selezionare i resistori al quarzo che sono più adatti l'uno all'altro in termini di prestazioni. Il circuito è implementato con due oscillatori master. Il primo funziona con un risonatore al quarzo ZQ1 ed è implementato su un transistor KT315B. Per verificare il funzionamento, la tensione di uscita deve essere maggiore di 1,2 V e premere il pulsante SB1. L'indicatore indicato corrisponde ad un segnale di alto livello e ad un'unità logica. A seconda del risonatore al quarzo, il valore richiesto per il test può essere aumentato (la tensione può essere aumentata ad ogni test di 0,1 A-0,2 V fino al valore consigliato). istruzioni ufficiali sull'uso del meccanismo). In questo caso, l'uscita DD1.2 sarà 1 e DD1.3 sarà 0. Inoltre, indicando il funzionamento dell'oscillatore al quarzo, il LED HL1 si accenderà. Il secondo meccanismo funziona in modo simile e verrà segnalato da HL2. Se li avviate contemporaneamente si accenderà anche il led HL4.

Quando vengono confrontate le frequenze di due generatori, i loro segnali di uscita da DD1.2 e DD1.5 vengono inviati a DD2.1 DD2.2. Alle uscite dei secondi inverter, il circuito riceve un segnale modulato in larghezza di impulso per poi confrontare le prestazioni. Puoi vederlo visivamente facendo lampeggiare il LED HL4. Per migliorare la precisione, viene aggiunto un frequenzimetro o un oscilloscopio. Se gli indicatori effettivi differiscono di kilohertz, per determinare un quarzo a frequenza più alta, premere il pulsante SB2. Quindi il primo risonatore ridurrà i suoi valori e il tono dei battiti del segnale luminoso sarà inferiore. Quindi possiamo affermare con sicurezza che ZQ1 ha una frequenza più alta di ZQ2.

Caratteristiche dei controlli

Quando controlli sempre:

Leggi le istruzioni fornite con il risuonatore al quarzo;
Seguire le precauzioni di sicurezza.

Possibili cause di guasto

Esistono diversi modi per disattivare il risonatore al quarzo. Vale la pena familiarizzare con alcuni dei più popolari per evitare problemi in futuro:

Cade dall'alto. Il motivo più popolare. Ricorda: dovresti sempre tenere in ordine la tua area di lavoro e monitorare le tue azioni.
Presenza di tensione costante. In generale, i risonatori al quarzo non ne hanno paura. Ma c'erano dei precedenti. Per verificarne la funzionalità, collegare in serie un condensatore da 1000 mF: questo passaggio lo riporterà al funzionamento o eviterà conseguenze negative.
L'ampiezza del segnale è troppo grande. Questo problema può essere risolto in diversi modi:

Spostare leggermente la frequenza di generazione di lato in modo che differisca dall'indicatore principale della risonanza meccanica del quarzo. Questa è un'opzione più complessa.
Ridurre il numero di volt che alimentano il generatore stesso. Questa è un'opzione più semplice.
Controllare se il risuonatore al quarzo è davvero guasto. Quindi, il motivo della diminuzione dell'attività potrebbe essere il flusso o particelle estranee (in questo caso è necessario pulirlo accuratamente). Può anche darsi che l'isolante sia stato utilizzato troppo attivamente e abbia perso le sue proprietà. Per verificare questo punto, puoi saldare un "tre punti" sul KT315 e controllarlo con un asse (allo stesso tempo puoi confrontare l'attività).

Conclusione

L'articolo ha discusso come verificare la funzionalità di tali elementi schemi elettrici, come la frequenza di un risonatore al quarzo, nonché le loro proprietà. Sono stati discussi anche i metodi per stabilire le informazioni necessarie possibili ragioni perché falliscono durante il funzionamento. Ma per evitare conseguenze negative, lavora sempre con la mente lucida, quindi il funzionamento del risonatore al quarzo sarà meno disturbante.

Come controllare un risuonatore al quarzo? Controllo dei risuonatori al quarzo

Le oscillazioni svolgono uno dei ruoli più importanti nel mondo moderno. Quindi esiste anche la cosiddetta teoria delle stringhe, secondo la quale tutto ciò che ci circonda è costituito solo da onde. Ma ci sono altre opzioni per utilizzare questa conoscenza e una di queste è un risonatore al quarzo. Succede che, qualunque sia l'attrezzatura, a volte si rompe e loro non fanno eccezione. Come puoi assicurarti che funzioni ancora correttamente dopo un incidente negativo?

Diciamo una parola sul risuonatore al quarzo

Un risonatore al quarzo è un analogo di un circuito oscillatorio basato su induttanza e capacità. Ma c'è una differenza tra loro a favore del primo. Come è chiaro, il concetto di fattore di qualità viene utilizzato per le proprietà di un circuito oscillatorio. In un risonatore a base di quarzo, raggiunge valori molto elevati, nell'intervallo 10 5 -10 7. Inoltre, è più efficiente per l'intero circuito quando la temperatura cambia, il che si traduce in una maggiore durata di componenti come i condensatori. La designazione dei risonatori al quarzo nel diagramma ha la forma di un rettangolo posizionato verticalmente, che è "racchiuso" su entrambi i lati da piastre. Dall'esterno, nei disegni, assomigliano a un ibrido tra un condensatore e un resistore.

Come funziona un risuonatore al quarzo?

Un piatto, un anello o una barra vengono tagliati da un cristallo di quarzo. Ad esso sono applicati almeno due elettrodi, che sono strisce conduttrici. La piastra è fissa e ha una propria frequenza di risonanza delle vibrazioni meccaniche. Quando viene applicata tensione agli elettrodi, si verificano compressione, taglio o flessione a causa dell'effetto piezoelettrico (a seconda di come è stato tagliato il quarzo). Il cristallo oscillante in questi casi funziona come un induttore. Se la frequenza della tensione fornita è uguale o molto vicina ai suoi valori, allora è necessaria la minima quantità di energia, con differenze significative, per mantenere il funzionamento. Ora possiamo passare alla luce del problema principale, motivo per cui, infatti, si sta scrivendo questo articolo sul risuonatore al quarzo. Come controllo le sue prestazioni? Sono stati selezionati 3 metodi, che saranno discussi.

Metodo n. 1

Come controllare un risuonatore al quarzo

Il solito schema per controlli risuonatori al quarzo e se aggiunti al circuito multimetro con la capacità di misurare...

Controllo dei risuonatori al quarzo

Il solito schema per controlli prestazioni dei risuonatori al quarzo, nonché la possibilità controlli frequenze...

Metodo numero 2

Per aumentare la precisione, è possibile collegare un frequenzimetro o un oscilloscopio all'uscita del generatore. Successivamente sarà possibile calcolare l'indicatore desiderato utilizzando le cifre di Lissajous. Ma tieni presente che in questi casi il quarzo è eccitato, sia alle armoniche che alla frequenza fondamentale, che a sua volta può dare una deviazione significativa. Guarda i diagrammi qui sotto (questo e quello precedente). Vedi, ci sono diversi metodi per trovare la frequenza e qui dovrai sperimentare. La cosa principale è seguire le precauzioni di sicurezza.

Controllandone due contemporaneamente risuonatori al quarzo

Possibili cause di guasto

Esistono molti metodi per visualizzare il tuo risuonatore al quarzo Fuori servizio. Vale la pena conoscere alcuni dei più popolari per evitare problemi in futuro:

Cade dall'alto. Il motivo più popolare. Ricorda: dovresti sempre mantenere il tuo posto di lavoro in perfetto ordine e osservare le tue azioni.
La presenza di tensione costante. In generale, i risonatori al quarzo non ne hanno paura. Ma c'erano dei precedenti. Per verificarne la funzionalità, accendere il condensatore da 1000 mF uno alla volta: questo passaggio lo riporterà in funzione o eviterà conseguenze negative.
Ampiezza del segnale molto grande. Questo problema può essere risolto utilizzando vari metodi:

Spostare leggermente la frequenza di generazione di lato in modo che differisca dall'indicatore principale della risonanza meccanica del quarzo. Questa è un'opzione più difficile.
Ridurre il numero di volt che alimentano il generatore stesso. Questa è un'opzione più semplice.
Controlla se è uscito risuonatore al quarzo veramente fuori uso. Pertanto, il motivo della diminuzione dell'attività potrebbe essere il flusso o particelle estranee (in questo caso è necessario pulirlo accuratamente). Può anche darsi che l'isolamento sia stato utilizzato in modo molto intensivo e abbia perso le sue caratteristiche. Per un controllo di controllo su questo punto, puoi saldare un “tre punti” sul KT315 e verificarlo con un asse (puoi subito confrontare l'attività).