Как работает кварцевый резонатор?
Из кристалла кварца вырезается пластинка, кольцо либо брусок. На него наносится как минимум два электрода, которые являются проводящими полосами. Пластинка закрепляется и имеет свою свою резонансную частоту механических колебаний. Когда на электроды подаётся напряжения, то из-за пьезоэлектрического эффекта происходит сжатие, сдвиг либо изгибание (зависимо от того, как вырезался кварц). Колеблющийся кристалл в таких случаях делает работу подобно катушке индуктивности. Если частота напряжения, что подаётся, равна либо очень близка к своим значениям, то требуется наименьшее количество энергии при значимых различиях для поддержания функционирования. Сейчас можно перебегать к свету главной препядствия, из-за чего, фактически, и пишется эта статья про кварцевый резонатор. Как проверить его работоспособность? Было отобрано 3 метода, о которых и будет поведано.
Читайте так же
Тут транзистор КТ368 играет роль генератора. Его частота определяется кварцевым резонатором. Когда поступает питание, то генератор начинает работать. Он создаёт импульсы, которые равны частоте его основного резонанса. Их последовательность проходит через конденсатор, который обозначен как С3 (100р). Он фильтрует постоянную составляющую, а потом сам импульс передаёт на аналоговый частотомер, который построен на 2-ух диодиках Д9Б и таких пассивных элементах: конденсаторе С4 (1n), резисторе R3 (100к) и микроамперметре. Все другие элементы служат для стабильности работы схемы и чтоб ничего не перегорело. Зависимо от установленной частоты может изменяться напряжение, которое есть на конденсаторе С4. Это достаточно ориентировочный метод и его преимущество – легкость. И, соответственно, чем выше напряжение, тем большая частота резонатора. Но есть определённые ограничения: пробовать её на данной схеме следует исключительно в тех случаях, если она находится в ориентировочных рамках от 3-х до 10 МГц. Проверка кварцевых резонаторов, что выходит за грань этих значений, обычно не подпадает под любительскую радиоэлектронику, но дальше подвергнется рассмотрению чертеж, у которого спектр — 1-10 МГц.
Как проверить кварцевый резонатор
Обычная схема для проверки кварцевых резонаторов, а если добавить в схему мультиметр с возможностью измеря…
Проверка кварцевых резонаторов
Обычная схема для проверки работоспособности кварцевых резонаторов, а так же возможность проверки частоты…
Для роста точности можно к выходу генератора подключить частотомер либо осциллограф. Тогда можно будет высчитать разыскиваемый показатель, используя фигуры Лиссажу. Но имейте в виду, что в таких случаях кварц возбуждается, при этом как на гармониках, так и на основной частоте, что, в свою очередь, может дать существенное отклонение. Поглядите на приведённые схемы (эту и предшествующую). Видите ли, есть различные методы находить частоту, и здесь придётся экспериментировать. Главное – соблюдайте технику безопасности.
«Прожорливая плата»
После замера емкости батарейки, в хорошей мастерской вторым этапом обязательно проверяют энергопотребление платы кварцевого механизма. К сожалению, иногда в кварцевых швейцарских часах плата выходит из строя и начинает «пожирать» батарейку. Обычно происходит такая поломка в двух случаях: либо в часы попала влага и на плате образовалась коррозия, либо потекла китайская батарейка (либо севшая батарейка слишком долго находилась в часах). Для начала мастера пробуют обойтись «малой кровью» и сделать полную профилактику механизма. Помогает редко, чаще всего, требуется замена платы. Если учесть, что уже несколько лет фабрика швейцарских механизмов ЕТА не поставляет платы отдельно от механизма, то в некоторых случаях требуется полная замена механизма. Дорого, но владелец получает практически новые часы и тот самый ценный опыт. Конечно, лучше прочесть заранее эту статью и не попадать в такую ситуацию. В нашем сервисном центре для постоянных клиентов всегда доступна бесплатная проверка герметичности. Перед купальным сезоном мы всегда советуем проверить часы на герметичность во избежание попадания влаги в корпус.
Часы начали спешить, что делать?
Стоит начать с того, что во всех механических часах есть небольшая спираль. Степень напряжения и частота колебаний в ней постоянно меняется – чем ниже частота колебаний, тем больше неточность хода. Не стоит думать, что это характерно только для советских моделей – современные механические часики могут обманывать вас на 1,5-2 минуты.
Давайте разберемся, какие еще могут быть причины неточности:
- Реакция на перепады температуры (жара, влажность, сильные морозы).
- Степень взведенности и распускания пружины.
- Загустевшая смазка.
- Положение руки. Если она все время опущена, то и время на часах будет на пару минут больше, чем на самом деле.
- Реакция на изменения в гравитационном поле Земли.
Есть одно очень важное правило: чем завод пружины меньше, тем быстрее идут часы!
Если ваши наручные хранители времени начали спешить, не пытайтесь устранить поломку самостоятельно. Здесь нужен наметанный глаз и точное знание причин. Опытный часовщик исправит причину всего за пару часов, а вы рискуете их окончательно испортить.
Механизм настенных часов и тестирование точности хода настенных часов
Если вы обладатель простого варианта на батарейках, то исправить поломку просто – достаточно заменить аккумулятор на новый, и они снова станут показывать точное время.
Гораздо проблематичнее, если спешат настенные часы с автоподзаводом – в этом случае можно попытаться починить их самостоятельно. Сам механизм таких часов очень простой, а работать без перебоя он может около трех лет.
Сбой в точности хода может произойти и по вине специальных молоточков, которые ударяют по пружинам боя. Пока пружины заведены, аксессуар показывает точное время. Впрочем, это очень легко исправить: достаточно повернуть минутную стрелку по ходу ее движения, и ходики вновь исправно работают.
Не хотите тратить время на самостоятельный ремонт или просто боитесь повредить такой хрупкий механизм? Отнесите часы в ремонтную мастерскую – там им быстро вернут идеальную точность.
Спешат настенные часы с автоподзаводом
Что это такое, и зачем он нужен
Прибор является источником, обеспечивающим гармонические колебания высокой точности. Имеет, при сравнении с аналогами, большую эффективность работы, стабильные параметры.
Первые образцы современных устройств появились на радиостанциях в 1920-1930 гг. как элементы, имеющие стабильную работу, способные задавать несущую частоту. Они:
- пришли на смену кристальным резонаторам, работавшим на сегнетовой соли, появившимся в 1917 в результате изобретения Александра М. Николсона и отличавшимся нестабильностью;
- заменили использовавшуюся ранее схему с катушкой и конденсатором, которая не отличалась большой добротностью (до 300) и зависела от температурных изменений.
Чуть позже кварцевые резонаторы стали составной частью таймеров, часов. Электронные компоненты с собственной резонансной частотой 32768 Гц, которая в двоичном 15-разрядном счетчике задает временной промежуток равный 1 секунде.
Приборы используются сегодня в:
- кварцевых часах, обеспечивая им точность работы независимо от температуры окружающей среды;
- измерительных приборах, гарантируя им высокую точность показателей;
- морских эхолотах, которые применяются при исследованиях и создании карт дна, фиксации рифов, отмелей, поиска объектов, находящихся в воде;
- схемах, соответствующих опорным генераторам, синтезирующим частоты;
- схемах, применяемых при волновом указании SSB или сигнала телеграфа;
- радиостанциях с DSB-сигналом с промежуточной частотой;
- полосовых фильтрах приемников супергетеродинного типа, которые более стабильны и добротны, чем LC-фильтры.
Устройства изготавливаются с разными корпусами. Делятся на выводные, применяемые в объемном монтаже, и SMD, используемые в поверхностном монтаже.
Их работа зависит от надежности схемы включения, влияющей на:
- отклонение частоты от необходимого значения, стабильность параметра;
- темп старения прибора;
- нагрузочную емкость.
Кварцевый генератор Колпитца
Цепи кварцевого генератора обычно строятся с использованием биполярных транзисторов или полевых транзисторов. Это связано с тем, что хотя операционные усилители могут использоваться во многих различных низкочастотных (≤100 кГц) осцилляторных схемах, операционные усилители просто не имеют полосы пропускания для успешной работы на более высоких частотах, подходящих для кристаллов выше 1 МГц.
Конструкция кварцевого генератора очень похожа на конструкцию генератора Колпитца, который мы рассматривали в предыдущем уроке, за исключением того, что схема резервуара LC, которая обеспечивает колебания обратной связи, была заменена кварцевым кристаллом, как показано ниже.
Этот тип кварцевых генераторов разработан вокруг усилителя с общим коллектором (эмиттер-повторитель). Сеть резисторов R 1 и R 2 устанавливает уровень смещения постоянного тока на базе, а эмиттерный резистор R Eустанавливает уровень выходного напряжения. Резистор R2установлен как можно большим, чтобы предотвратить нагрузку на параллельно подключенный кристалл.
Транзистор 2N4265 представляет собой NPN-транзистор общего назначения, подключенный в конфигурации с общим коллектором, и способен работать на скоростях переключения, превышающих 100 МГц, значительно выше основной частоты кристаллов, которая может быть между 1 МГц и 5 МГц.
Вышеприведенная принципиальная схема контура генератора Колпитц-Кристалл показывает, что конденсаторы С1 и С2 шунтируют выход транзистора, что уменьшает сигнал обратной связи. Следовательно, коэффициент усиления транзистора ограничивает максимальные значения C1 и C2. Выходную амплитуду следует поддерживать низкой, чтобы избежать чрезмерного рассеивания мощности в кристалле, иначе он может разрушиться из-за чрезмерной вибрации.
Причины остановки кварцевых наручных часов
Кварцевые аксессуары набирают все большую популярность среди любителей часов. Однако никто не застрахован от ситуации, когда приходится разбираться, почему наручные часы останавливаются. Для начала посмотрите на условия хранения и эксплуатации аксессуара.
Затем проверьте «живость» батарейки. Для определения состояния вам понадобится обычный тестер или специальный вольтметр.
Если первые два пункта не дали результатов, возможно, проблема заключается в микросхеме.
Еще одной причиной, оказывающей негативное влияние на кварцевые наручные часы, является влага. Причины, по которым вода попала внутрь механизма, могут быть разными. Но вина ложится на владельца аксессуара. Если вы пару раз забыли и приняли душ с часами на руках, не удивляйтесь, что они перестали ходить.
Помимо кварцевых моделей, описанные выше проблемы могут нанести вред и электронным часам (при условии, что они не имеют защиты от ударов и влаги). Также у каждого человека в доме имеются различные электрические приборы (холодильник, телевизор и прочее). Они оказывают существенное и опасное влияние на работу хронометров, поскольку излучают мощное магнитное поле.
Как разобрать блендер Scarlett
При сборке корпусов и деталей современной мобильной бытовой техники как правило применяется крепление помощью скрытых от глаз защелок. Таким образом при разборке изделия для ремонта требуется определить место нахождения этих защелок. В противном случае можно легко их поломать и столкнутся с трудностями при сборке блендера после ремонта.
Разборку блендера Scarlett SC-HB42F60 нужно начинать со стороны ручки регулировки скорости вращения двигателя. Для этого нужно зацепиться за ее край с двух противоположных сторон и отсоединить от корпуса.
Защелка ручки представляет собой проточку в отходящей от ручки трубки, в которую еще вставлен штифт для передачи вращательного движения переменному резистору. Ручка снялась с большим усилием, даже буртик ее погнулся, пришлось его выправлять.
При снятии ручки надо быть внимательным, чтобы не потерять подпружиненный фиксатор, на фото он изображен справа. Благодаря фиксатору ручка вращается с приятными щелчками и фиксируется в оставленном положении.
Теперь достаточно отвинтить два самореза и остальные несколько деталей можно легко отсоединить от корпуса и получить доступ к части печатной платы включателя блендера.
На фотографии показан вид блендера со снятой торцевой частью с регулятором скорости и детали с клавишами включателя. Такая разборка позволяет сделать внешний осмотр элементов и прозвонить целостность сетевого шнура с вилкой.
Для проверки шнура он сначала был освобожден путем отвинчивания двух саморезов, удерживающих фиксирующую его планку. Далее одним щупом мультиметра прикасаясь к штырям вилки, а другим путем прокалывания проводников иголкой в точках входа сетевых проводов в печатную плату сетевой шнур был проверен. Он оказался исправным.
Извлечь печатную плату управления режимами работы блендера через разобранную часть корпуса не представлялось возможным. Потребовалось разобрать корпус со стороны установки насадок.
Оказалось, что фиксирующая двигатель в корпусе деталь держалась в нем на четырех жестких небольших защелках. Для снятия этой детали пришлось, удерживая корпус в одной руке, второй взяться за эту деталь и раскачивая ее вращательными движениями вытащить с достаточно большим усилием. Кнопки, фиксирующие насадки вынимать не надо.
Двигатель и плата извлечены из корпуса блендера и теперь можно приступать к поиску неисправности. Как оказалось, двигатель к плате был подсоединён двумя короткими проводами и поэтому плату невозможно было вынуть через сторону регулятора скорости.
Модернизированная электрическая схема блендера Scarlett
В результате из штатной электрической схемы были удалена микросборка, сгоревший резистор и один симистор. Для обеспечения плавной регулировки скорости двигателя были в схему установлены три дополнительных элемента – динистор DB3, конденсатор С2 на 400 В и резистор R3. На электрической схеме блендера эти элементы выделены красным цветом.
При нажатии на кнопку SA2 управляющий электрод симистора G через токоограничивающий резистор R5 соединяется с выводом A2 в результате чего симистор открывается, сопротивление между его выводами А1 и А2 становится близким к нулю и все напряжение питающей сети 220 В после выпрямления диодным мостом VD1-4 прикладывается к выводам электродвигателя. Двигатель начинает вращаться с максимальной скоростью.
При нажатии на кнопку SA1 напряжение на электрод подается через динистор VD5 типа DB3. Ток начинает проходить через динистор только в случае приложения к его выводам напряжения более 33 В. Задержку пробоя динистора осуществляется с помощью конденсатора С2 и резисторов R3 и переменного R4. Таким образом при изменении величины сопротивление резистора R4 на двигателе будет изменяться величина напряжения, что приведет к изменению скорость вращения его вала, а, следовательно, и скорости вращения насадок блендера. Принцип регулировки скорости в тиристорах описан в статье сайта Схемы тиристорных регуляторов.
RC цепочка C1-R1-R2 служит для подавления попадания в сеть помех от работы коллекторного узла электродвигателя. RC цепочка C3-R6 для защиты симистора от помех щеточно-коллекторного узла двигателя.
Вновь примененные радиоэлементы были установлены непосредственно на штатной печатной плате в существующие отверстия от выпаянной микросборки и второго симистра.
Динистор был припаян непосредственно к печатным дорожкам. При модернизации схемы дополнительно пришлось еще перерезать три штатные дорожки и установить одну перемычку.
После окончания монтажа радиоэлементов перед сборкой блендера была проведена проверка его работы. При нажатии на кнопки двигатель уверенно запускался, при вращении ручки регулировки обороты изменялись. Осталось только собрать блендер в обратном порядке разборки.
Геометрия пластины
Кварцевые пластины вырезаются под различным углом к осям кристалла. Исторически первые пластины вырезались перпендикулярно электрической оси, имели прямоугольную форму и колебались продольно. Такой выбор объяснялся тем, что в таких пластинах пьезоэффект максимален. Однако подобные резонаторы имеют и существенные недостатки: наличие побочных резонансов и температурную нестабильность. Поэтому в настоящее время такие резонаторы применяются редко.
Попытки усовершенствовать кварцевые резонаторы привели к созданию «косых» срезов, которые более сложны в изготовлении, но обладают массой достоинств, одни из которых высокая температурная стабильность и малое количество побочных резонансов. От геометрии пластины напрямую зависит и резонансная частота кварца. В практике используются десятки видов срезов кристаллических элементов, удовлетворяющих всему многообразию требований к кварцевым резонаторам как по параметрам, так и по их геометрическим размерам, часто лимитируемым конструкцией аппаратуры. Геометрия пьезоэлемента подбирается так, чтобы связанные колебания сдвига по контуру и колебания изгиба не влияли на частоту или чтобы их связь с основным резонансом не проявлялась в пределах рабочего интервала температур.
Резонансная частота является важным параметром, характеризующим кварцевые резонаторы. В настоящее время выпускаются кварцы на резонансные частоты от сотен герц до сотен мегагерц. Кварцевые резонаторы, предназначенные для работы в низкочастотном диапазоне, обычно резонируют на основной (или, как ещё говорят, фундаментальной) гармонике. Исходный кристалл при изготовлении таких резонаторов распиливается параллельно одной из осей кристаллической решетки. Для высокочастотных резонаторов кристалл пилится по другим осям, а вот «гармониковые» кварцы, предназначенные для работы на частотах доходящих вплоть до 150–300 МГц, изготавливают особенно тщательно.
Вопрос о Бытовая техника Scarlett
Гость
спросил 29.11.2018 23:35
28.12.2018 17:31
Переверните весы и найдите две маленькие пружинки. Они находятся по бокам напротив друг друга. Снимаются они легко. При этом можно воспользоваться отверткой или ножом. Приподнимаете одну из пружин и отводите в сторону от корпуса. То же самое проделываете и со второй пружиной. Снимаете нижнюю крышку. Далее можно отсоеденить четыре направляющих от платформы. Теперь мы видим дополнительную, большую пружину. Ее так же можно открепить от платформы, отведя в сторону. На этом разбор механизма напольных весов Scarlett окончен.
05.02.2021 16:11
Если весы стали показывать неправильные данные, то может дело не в весах, шутка. Поворачиваем весы стороной которой они стоят на полу к нам, видим болтики, их нужно все раскрутить, для этого нам нужна подходящая отвертка. Теперь снимаем крышку так сказать, и перед вами вся система внутренняя, дальше если нужно то можно еще раскручивать болтики, чтобы вынуть ножки, а так в принципе все находится под этой верхней крышкой.
Как проверить кварцевый резонатор
Проблемы с небольшими приборами возникают, если они получают сильный удар. Такое происходит при падении устройств, содержащих в конструкции резонаторы. Последние выходят со строя и требуют замены по тем же параметрам.
Проверка резонатора на работоспособность требует наличия тестера. Его собирают по схеме на основе транзистора КТ3102, 5 конденсаторов и 2 резисторов (устройство подобно кварцевому генератору, собранному на транзисторе).
Прибор необходимо в подключаемых соединениях, подключениях подключить к базе транзистора и отрицательному полюсу, защищая установкой защитного конденсатора. Питание схемы включения постоянное — 9В. Плюс подключают на вход транзистора, к его выходу — через конденсатор — частотомер, который фиксирует частотные параметры резонатора.
Схемой пользуются при настройке контура колебаний. Когда резонатор исправный, он при подключении выдает колебания, которые приводят к появлению переменного напряжения на эмиттере транзистора. Причем частота напряжения совпадает с аналогичной характеристикой резонатора.
Прибор неисправен, если частотомер не фиксирует возникновение частоты или определяет наличие частоты, но она — либо намного отличается от номинала, либо при нагреве корпуса паяльником сильно изменяется.
Что такое сетевой фильтр, для чего он нужен и где применяется
Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность
Как работает пьезоэлемент и что это такое пьезоэффект
Что такое конденсатор, виды конденсаторов и их применение
Что такое светодиод, его принцип работы, виды и основные характеристики
Что такое тиристор, как он работает, виды тиристоров и описание основных характеристик
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Как настроить электронные часы?
Поделиться в соц. сетях:
Подавляющее число моделей современных часов производится за границей. Чтобы получить качественный продукт, люди заказывают устройства в самых известных фирмах. Электронные наручные часы имеют огромный функционал, но редко весь этот функционал локализуется, что приводит к трудностям настройки. Языковой барьер заводит в тупик, поскольку не каждый пользователь обладает знаниями английского языка. Как настроить электронные часы своими усилиями? Все не так уж и сложно, как вам могло бы показаться. Сейчас вы в этом убедитесь.
Чаще всего модели оснащены клавишами MOD и SET. Для установки времени на таких часах вам необходимо сделать следующее:
- Зажмите клавишу MOD на некоторое время. Поле редактирование должно начать мигать. Если мигать начали сразу несколько полей интерфейса, то нажмите один раз на эту же клавишу, чтобы переключиться на нужно поле.
- Используйте кнопку SET для установки нужных параметров. Для изменения значений нужно многократно нажимать на эту кнопку.
- Снова воспользуйтесь клавишей MOD и переключитесь на другие поля. Опять воспользуйтесь другой кнопкой для изменения значений параметров.
- Если нужные значения были установлены, то закончите всю процедуру последним нажатием на MOD.
Вроде бы все просто, но как настроить электронные часы с 4 кнопками? Эта процедура выглядит еще проще.
Важно! Когда с настройками вы разобрались, самое время подумать о своем гармоничном образе с новым аксессуаром. Узнайте все о том:
Проверка сразу двух кварцевых резонаторов
Данная схема позволит определить, работоспособны ли два кварцевых резистора, которые функционируют в рамках от одного до десяти МГц. Также благодаря ей можно узнать сигналы толчков, которые идут между частотами. Поэтому вы сможете не только определить работоспособность, но и подобрать кварцевые резисторы, которые наиболее подходят друг другу по своим показателям. Схема реализована с двумя задающими генераторами. Первый из них работает с кварцевым резонатором ZQ1 и реализован на транзисторе КТ315Б. Чтобы проверить работоспособность, напряжение на выходе должно быть больше 1,2 В, и следует нажать на кнопку SB1. Указанный показатель соответствует сигналу высокого уровня и логической единице. Зависимо от кварцевого резонатора может быть увеличено необходимое значение для проверки (можно напряжение каждую проверку повышать на 0,1А-0,2В к рекомендованному в официальной инструкции по использованию механизма). При этом выход DD1.2 будет иметь 1, а DD1.3 – 0. Также, сообщая о работе кварцевого генератора, будет гореть светодиод HL1. Второй механизм работает аналогично, и о нём будет сообщать HL2. Если их запустить одновременно, то ещё будет гореть светодиод HL4.
Когда сравниваются частоты двух генераторов, то их выходные сигналы с DD1.2 и DD1.5 направляются на DD2.1 DD2.2. На выходах вторых инверторов схема получает сигнал с широтно-импульсной модуляцией, чтобы затем сравнить показатели. Увидеть визуально это можно с помощью мигания светодиода HL4. Для улучшения точности добавляют частотомер или осциллограф. Если реальные показатели отличаются на килогерцы, то для определения более высокочастотного кварца нажмите на кнопку SB2. Тогда первый резонатор уменьшит свои значения, и тон биений световых сигналов будет меньше. Тогда можно уверенно сказать, что ZQ1 более высокочастотный, нежели ZQ2.
Особенности проверок
При проверке всегда:
- Прочитайте инструкцию, которую имеет кварцевый резонатор;
- Придерживайтесь техники безопасности.