Cuarțul este o substanță foarte rezistentă din punct de vedere fizic și chimic. Are o duritate aproape egală cu rubinul și safirul. În plus față de rezistența fizică și chimică, cuarțul are o histereză elastică mică și frecare interioară mică. Prin urmare, pentru a-și menține oscilațiile necesită o cantitate mică de energie. Având o atenuare slabă a oscilațiilor, cuarțul, ca un oscilator, are un factor de înaltă calitate egal cu 10-6 sau mai mult. În prezent, nu există nici un alt sistem oscilator care ar putea avea o astfel de claritate și stabilitate de rezonanță ca și cuarț. Cristalul de cristal are o structură complexă, caracterizată printr-un număr de axe cristalografice: optice, trei electrice (X) și trei mecanice (Y). Ele sunt situate în sistemul de axe de coordonate.
În formă, cristalul de cuarț este o prismă hexagonală, terminând în piramide hexagonale. Axa optică, care trece prin axa geometrică, conectează vârfurile piramidelor. Perpendicular pe acesta sunt trei axe electrice care trec prin marginile prismei. Trei axe mecanice sunt, de asemenea, perpendiculare pe axa optică prin centrele fețelor opuse ale prismei. Crystal cuarț ca oscilatoare este folosit sub formă de inele, plăci, discuri, bare. Sunt tăiate din bucăți mari de cuarț în diferite unghiuri în raport cu axele cristalului. Semnificația acestor unghiuri pentru diferite tipuri de tăiere cu VA Marrison se datorează respectării anumitor dimensiuni, orientare față de axele cristaline. Prin intermediul unor astfel de secțiuni, este posibil să se obțină oscilatoare de cuarț care corespund anumitor cerințe. Practic, este necesar pentru a excita oscilator de cristal alternativ câmp electric este format în acesta atunci când este plasat între electrozii oscilatorului la care se aplică o tensiune alternativă. Apoi, apar oscilații elastice de cuarț, proporționale cu tensiunea câmpului electric. Amplitudinea acestor vibrații atinge valoarea sa maximă la rezonanță, t. E. Cu câmp electric de frecvență egală și o frecvență de oscilație de cuarț.
Esența rezonanței mecanice în placă este că în ea se află valuri elastice în picioare, dimensiunea plăcii, în direcția în care se propagă undele de oscilație, este proporțională cu jumătate din lungimea acestor valuri. Lungimea undei elastice la o anumită frecvență de oscilații este proporțională cu viteza de propagare, care, la rândul ei, este determinată de elasticitatea și densitatea cuarțului. Acestea din urmă în cuarț cristalin sunt astfel încât dimensiunile plăcilor de cuarț sunt măsurate în centimetri și milimetri. În funcție de mărimea și forma plăcilor de cuarț, vibrațiile transversale elastice, numite vibrații în grosime, pot fi utilizate în rezonator. Fluctuațiile în grosime sunt de obicei utilizate la frecvențe de câteva sute de kilohertzi, iar oscilațiile de-a lungul lungimii sunt utilizate la frecvențe mai joase. Este neprofitabil să se utilizeze oscilații transversale la frecvențe mai mici de 300 kHz, deoarece la aceste frecvențe dimensiunile plăcilor care oscilează în grosime vor fi mari. Oscilațiile longitudinale sunt incomode pentru utilizare la frecvențe înalte, deoarece dimensiunile plăcilor care oscilează de-a lungul lungimii sunt mici la aceste frecvențe. În Franța, Elveția și Germania, cuarțul este folosit cel mai adesea sub formă de bare pătrate și dreptunghiulare de mărimea necesară. Barele sunt tăiate astfel încât să aibă fețe mari paralele cu axa electrică, iar cele mici sunt paralele cu axele mecanice și optice. Undele sunt oscilate în direcția longitudinală sub acțiunea unui electrod central și doi terminale conectate electric unul față de celălalt. Inițial, bara sau placa au fost fixate între doi electrozi suprapuse. Acum, această metodă a fost abandonată, iar rolul lor a fost de a realiza o acoperire metalică aplicată direct prin metalizare pe suprafața cuarțului sub forma unui film subțire (aur, argint sau nichel). Stratul metalic al electrodului asigură o distribuție uniformă a sarcinilor electrice pe întreaga suprafață a celulei piezoelectrice. Firele metalice sunt lipite la "limba", extinzându-se la nodul undelor vibraționale. Potrivit lui A. Scheibe, care este proprietarul dezvoltării cuarțului de cristal sub forma unei bare, acesta poate fi folosit pentru a obține oscilații cu o frecvență în intervalul 60-100 kHz.
silice cristalină standard sub forma unui inel proiectat L. Essen în Physical Laboratory britanic. Diametrul exterior al inelului este de 6 cm, diametrul interior este de 4,5 cm. Jantă are o secțiune transversală pătratică. Inelul este decupat astfel încât axa sa să fie orientată de-a lungul axei optice. Când electrozii comunică variabilele tarifelor formate de compresie trei segmente, care sunt dispuse la 120 ° una față de alta, și șase unități ale undelor de vibrație. cuart cristalin sub forma unei plăci dreptunghiulare (1X1,25X2,5 mm) este utilizat în principal în SUA. Acesta a tăiat GT Pe plan care trece prin axa X și optice formele axă un unghi de 51 ° (258 Fig.); la axa mecanică a nervurilor sunt înclinate la un unghi de 45 °. Electrozii sunt situați pe fețe mari. Frecvența de oscilație este de 100 kHz.
Recent, utilizarea lor este cunoscută în US feliere plăci subțiri pentru a obține vibrații cu o frecvență de 5 MHz în loc de 1 MHz. Acest lucru se realizează prin grosimea slice a plăcii, astfel încât a fost posibil să se obțină nodurile undelor de vibrație în locații specifice, cum ar fi trei. Limita de frecvență ridicată la armonica fundamentală a elementelor piezoelectrice este rezistența lor mecanică, deoarece grosimea elementelor piezoelectrice de înaltă frecvență doar câteva zeci de microni, iar prelucrarea acestora este foarte dificilă. Prin felii precise orientare plăci de cuarț în raport cu axele cristalografice, utilizarea rațională a sistemului de suspensie din cilindrii de cuarț și controlul automat al temperaturii se poate realiza prin reducerea derivei frecvenței valorii nominale. Placa de cuarț sau un inel plasat într-un suport special între electrozi metalici la care este aplicată o tensiune de curent alternativ. Designul suportului și modul de fixare a cuarțului sunt esențiale pentru calitatea generatorului și stabilitatea sa. Dacă oscilatoare pătratele cu placă sau placă de cuarț sau bar sunt ținute într-un flacon sigilat pe prisme de metal la care sunt atașați de fir de mătase, inelul cuarț este fixat într-un suport special în trei rulmenți cu bile și este susținută de un arc peste ele. Inelul este situat într-un suport în așa fel încât suporturile sunt exact noduri de oscilație. Ringul cuarț este protejat de un cilindru metalic, îmbinându-se ermetic cu baza coliviei.
Oscilatorul cuarț ceas este, de obicei, un termostat cu două trepte sau un vas Dewar, unde temperatura este menținută până la 0,001 ° C. Datorită constanța temperaturii este asigurată stabilitatea frecvenței de oscilație de cuarț. Un control și monitorizare dispozitiv termostatic este un dezechilibru punte care are loc ca urmare a schimbărilor de temperatură și servește ca un semnal pentru a corecta această aliniere greșită. La referința de frecvență observator de cristal Geneva este plasat într-un sistem de operare puternic termostat oscilator de frecvență joasă, colectate de circuit punte Wheatstone, brațele podului sunt formate din înfășurări Nichelină și constantan, amplasate pe carcasă de aluminiu în care cuarț. Împreună cu cuarțul, un circuit de pod este plasat ca un dispozitiv termometric.
Până în prezent, problema încă foarte de actualitate de „îmbătrânire“ de cuarț, care ar putea avea un efect destabilizator asupra cursului de cuarț. Atunci când cuarțul devine vechi, structura sa cristalină suferă modificări aleatorii în timp și creează posibilitatea unei deplasări imediate a frecvenței oscilațiilor cuarțului. Studiile au arătat totuși că stabilitatea cuarțului crește dacă este plasată într-o stare de temperatură ultra scăzută. In US National Comitetului Standarde experimente au fost efectuate pentru a studia comportarea cuarțului în azot lichid (78 ° K) sau lichid heliu (4 ° C). Aceste experimente dau speranță pentru posibilitatea creșterii stabilității cuarțului, când se vor găsi metode de a crea cristale special pentru aceste temperaturi. Eliminarea cauzelor îmbătrânirii cuarțul (acțiunea termică, recristalizare, evaporare, și așa mai departe. D.), Este de mare importanță pentru creșterea calității oscilatorului. Îmbătrânirea oscilatoarelor cu cuarț de înaltă calitate este regulată și, în multe cazuri, duce la o schimbare exponențială monotonică a frecvenței în timp. În acest caz, o corecție corespunzătoare poate fi introdusă în cursul ceasului de cuarț. Primele ceasuri din cuarț au apărut în anii 20 ai secolului nostru și au devenit foarte răspândite încă din anii '30. Ele au fost construite pe circuite cu mai multe lămpi și au reprezentat un dispozitiv complex și greoi de radioteleviziune. Începând cu anii 1960, problema creării de ceasuri de cuarț mici utilizând tehnologia semiconductorilor a fost rezolvată cu succes.
Magazin online de copii de ceasuri
Bine ați venit la magazinul online ForClock. Aici puteți cumpăra copii ale ceasurilor elvețiene la prețuri accesibile: Dolce Gabbana, Ebel, Emporio Armani, Franck Muller, Graham, Gucci si multe altele.
De ce magazinul nostru?
1. Oferim doar replici de calitate.
2. Sortiment larg.
3. Avem reduceri bune.
Suntem încrezători că veți găsi în magazinul nostru un ceas potrivit. Plăcut plăcut!
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: