Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Jak wyznaczyć częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Rezonator kwarcowy (rys. 1a) może być reprezentowany przez obwód zastępczy w postaci obwodu szeregowego RkLkSk zbocznikowanego pojemnościami powierzchni metalizowanych i uchwytem kwarcowym Co oraz pojemnością montażową Cm (rys. 1b).

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?
Ris.1

Rezystancja dynamiczna Rk, indukcyjność Lk i pojemność Sk są określone przez mechaniczną częstotliwość rezonansową płytki kwarcowej oraz wielkość strat występujących w rezonatorze. Wartość pojemności Co jest określona przez wymiary geometryczne i właściwości fizyczne płytki oraz konstrukcję uchwytu kwarcowego, dla każdego rezonatora jest to wartość stała. Pojemność Cm zależy od konstrukcji gniazda, położenia przewodów, pojemności między punktami połączenia rezonatora z urządzeniem itp.

Rezonator zgodnie z obwodem zastępczym może być traktowany jako obwód szeregowy RkLkKk lub jako obwód równoległy RkLkKk(Co+Cm'). Zgodnie z tym określa się zachowanie rezonatora przy różnych częstotliwościach.

Rysunek 2 pokazuje zależność reaktancji rezonatora od częstotliwości przyłożonego do niego napięcia przemiennego. Przy niskich częstotliwościach decydująca jest pojemność Ck, rezonator zachowuje się jak pojemność.

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?
Ris.2

Wraz ze wzrostem częstotliwości pojemność maleje, a przy pewnej częstotliwości f_ostatni, zwana częstotliwością rezonansową szeregu lub częstotliwością rezonansową rezonatora, staje się równa zero. Rezonator ma właściwości obwodu szeregowego, jego rezystancja całkowita jest minimalna i równa rezystancji czynnej Rк. Częstotliwość rezonansowa szeregu wynosi

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?

Wraz z dalszym wzrostem częstotliwości wzrasta rezystancja indukcyjna rezonatora, a przy częstotliwości f_parowy rezonator uzyskuje właściwości obwodu równoległego, który w rezonansie ma nieskończenie duże i równe w wartościach bezwzględnych rezystancje indukcyjne i pojemnościowe.

Przy jeszcze większym wzroście częstotliwości zaczyna oddziaływać efekt bocznikowania pojemności Co i Cm, a rezonator działa jak kondensator o małej pojemności.

Równoległa częstotliwość rezonansowa wyraża się wzorem

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?

Jak widać ze wzoru, częstotliwość f_parowy zależy od pojemności cm, więc może się różnić w pewnych granicach.

Stosunek częstotliwości rezonansu równoległego i szeregowego określa wyrażenie:

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?

Różnica między tymi częstotliwościami jest niewielka, maksymalna różnica jest bliska 0,4% częstotliwości rezonansowej szeregu.

W związku z tym pomiar częstotliwości rezonansowej rezonatora kwarcowego za pomocą przyrządów można przeprowadzić tymi samymi metodami, które są używane do określania częstotliwości rezonansowej obwodów.

Aby określić częstotliwość rezonansu szeregowego rezonatora, łączy się go między wyjściem generatora sygnału a wejściem woltomierza lampowego wysokiej częstotliwości (rys. 3). Napięcie wyjściowe generatora powinno wynosić około 100 mV, woltomierz jest ustawiony na limit pomiarowy 1-8 V. Przy częstotliwości generatora równej f_ostatni wskazówka woltomierza odchyla się ostro w prawo. Ze względu na wysoki współczynnik jakości rezonatora kwarcowego pasmo przesyłanych przez niego częstotliwości jest bardzo wąskie, dlatego częstotliwość generatora powinna być zmieniana powoli, w przeciwnym razie woltomierz ze względu na swoją bezwładność nie ma czasu na odpowiedź na odebrany krótki impuls napięcia.

Jak określić częstotliwość rezonansową rezonatora kwarcowego za pomocą radiowych przyrządów pomiarowych w warunkach amatorskich?
Ris.3

Błąd pomiaru częstotliwości tą metodą jest określony przez błąd kalibracji generatora. Wadą tej metody jest znaczny czas spędzony na pokonaniu zakresów generatora.

Należy pamiętać, że niektóre rezonatory mają boczne częstotliwości rezonansowe, ale przy tych częstotliwościach odczyty woltomierza są znacznie niższe niż odczyty uzyskane przy głównej częstotliwości rezonansowej.

literatura

Radio nr 9 1966, ok. 62

Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Kamera termowizyjna ujawni oszusta 29.07.2002

Obraz termowizyjny może wykryć kłamliwego oszusta i w ten sposób pomóc służbom bezpieczeństwa, na przykład lotnisku.

Ochotnik kryminalny, zwerbowany przez D. Levina z majowej kliniki w Rochester (USA), uderzył w manekina i porwał 20 dolarów. z jego rąk. Używając kamery termowizyjnej, Levin zrobił zdjęcie swojej twarzy podczas przesłuchania. Winny, gdy kłamał, miał jasny błysk w oczach i wokół oczu, podczas gdy nie było żadnych zmian w kontroli niewinnych przesłuchujących.

Dzięki temu udało się oddzielić winnych od niewinnych z dokładnością do 83%. Wynik ten był porównywalny z istniejącym wykrywaczem kłamstw – wariografem, który rejestruje częstość tętna, oddech lub wygląd potu.

Pracując z kamerą termowizyjną (w przeciwieństwie do wariografu) nie musisz znać psychologii człowieka ani początkowych parametrów jego tętna, oddychania, a także nie potrzebujesz czasu na przetwarzanie i analizę zmierzonych danych. Kamera termowizyjna może również ujawnić różne sposoby ukrycia sprawcy – ciężki makijaż lub perukę.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Minilaboratorium bioelektroniczne

▪ Czytanie w myślach meduz

▪ Biało-biały chrząszcz

▪ Student Chromebook CTL H4

▪ Transceiver skrętki KNX STMicroelectronics STKNX

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Odbiór radia. Wybór artykułów

▪ Artykuł Imperatyw kategoryczny. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak szybko rosną włosy? Szczegółowa odpowiedź

▪ Selektor artykułów. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy