Схемы металлоискателей MD4U

Понадобилось как -то сделать прибор, оперативно регистрирующий изменение добротности кварцевого резонатора. Замысел нехитрый - возбудить кварц на частоте резонанса слабо связав его с внешним стабильным сигналом . Амплитуда колебаний на кварце будет изменяться при малейшем изменении добротности кристалла. Выяснилась непонятная вещь - часовой кварц вообще невозможно возбудить внешним сигналом, а вот любой другой кварц- без проблем. Кто бы объяснил, почему?

Я не знаю тонкостей что там и как но могу сказать что "часовой" кварц- это не кварц, а пьезокерамика. Название знал, но забыл. Именно кварца на такую частоту нет в таких габаритах. Надо знать свойства и параметры таких вещей чтобы анализировать процесс.

дык это несовсем привычный нам кварц, насколько я помню он из другого материала сделан, если сделать кварц на 32 кГц он в часы невлезит точно, у меня гдет валяется на 10 кГц, так он размером как лампа 6п14.

С матерей разбирал кварцы. Там кристал типа такой буквы "П" вверх ногами. Как камертон. Если эти кварцы питать от 10 вольт, то они скоро нагибаются. Оказывается одна палка просто отламывается, остаётся буква "Г" вверх ногами. Кварц не работает. Может там сделана разница частот этих двух палок-резонаторов?

Вспомнил при помощи гуглей: ниобат лития, лангасит
Для использования его свойств, их нужно изучать. Документацию от производителя искать. Там должны быть указаны его еквивалентные схемы, параметры возбуждения, мощность и т.д.
http://www.oaopiezo.com/theory_6.html
Когдато лично звонил на завод изготовитель 4мгц малюсеньких резонаторов, таких же как часовые циллиндрические, так присылали ТУ на них. Было написано четко "ниобат литиевый резонатор", как щас помню.

Я конечно, знаю, что материал часового резонатора- пьезокерамика, и форма резонатора- камертонная вилка, но что по сути это меняет. А вот подиж ты...
Кстати, если снять корпус такого резонатора можно сделать механический модулятор лазерного луча. Было б только для чего:)

Дак понятное дело...Но ответить чтобы на поставленный вопрос - им надо заниматься. А им никто и не занимался. Поэтому сказали что знали.

Так если там биения, то заводить надо на другой частоте. У меня битые иногда заводились почему то на 94кгц и более 100.

Так специально гонял генератором в больших пределах - думал. мож гармонику зацепить удастся - нет и намёка...

Динамическое сопротивление кварцевых резонаторов (обычных) десятки, сотня Ом; а у часового - ~50кОм
Емкость нагрузки у часового - не более 12пФ, для обычного её вообще не оговаривают из-за низкого динамического сопротивления.

Попробуйте взять прямоугольный генератор (имеется в виду форма сигнала) и помедленей покрутить ручку. Главное не надо спешить и крутить очень плавно без рывков. И желательно чтоб перестройка была кондёром а не резистором. Иначе гармонеку можно не поймать.

Вы можете отключить эти сообщения.

С оглядкой на резонансные свойства надо и условия создавать. Т.е. низкоемкостные и высокоомные цепи т.ск.

Не трудно прикинуть требование измерителя добротности кварцевого резонатора…
Часовой кварц, с его заявленной добротностью 20000-30000, имеет импеданс – 1.0…1.5гОм. Для измерения добротности, надо хотя бы раз в 10 больше. Что-то я сомневаюсь, что это требование было выполнено. Это, отдельная, непростая задачка… Если же входное сопротивление измерителя меньше, то оно будет шунтировать резонатор и никакого измерения изменения добротности вряд ли возможно получить. Разве, только, зафиксировать сам факт её изменения.
При построении генераторов, для упрощения схем, до таких величин не доходят, довольствуются малым

Ладно . Такой забавный вопрос к теоретику. Допустим, есть некое внешнее возействие на кристалл кварцевого резонатора, слегка изменяющее его свойства. Какой метод регистрации будет эффективнее в смысле чувствительности и аппаратной реализации-
1) регистрировать изменение частоты высокочастотного резонатора
2) регистрировать изменение добротности низкочастотного резонатора
(Вы за большевиков али за коммунистов?:)

Частоту мерить куда проще, чем добротность.. Только насколько мне мой склероз подсказывает, только температура нормально на частоту влияет (если все остальные части генератора незыблемы). На этом принципе видел прецезионные термометры. Только там для линейности кварц хитроспиленный, под определенным углом.

что частоту измерять, что добротность одна проблемма. всмысле сложная и очень. тоже что и создать отличный МД. по сути связь между частотой и добротностью незыблемая связь в таких узких пределах как изменение температуры. была типа такой задачи, так её в университете раздули на несколько дисеров, и не только раздули... А с какой точьностью необходимо измерения проводить? может такое и нереально просто в "домашних условиях". от 10е-6 до 10е-9 насколько я помню предельная стабильность для кварца , точнее только атомные часы.10е-9 при термостабилизации без учёта старения.

Где-то я такое уже встречал...
Неужели "аномальные зоны" и прочих злых духов детектировать собрался?

Ю.К.

Некое поле, создаваемое антинаучным техническим устройством:)

Пипец! Анкер-100 - устройство замедления времени

А поле локализовано или это аномальная зона? Тогда надо иметь какой-нибудь внешний образец не связанный с зоной.
В качестве внешнего образцового источника удобно применять секундные импульсы с выхода GPS приемника. Они синхронизированы атомными часами со спутника

Это если измерять частоту, а я хочу -добротность. Атомный стандарт тут не поможет.

Ну, так пересчитайте, хотя бы статистическими методами. Какие проблемы? С этим должен справляться любой студент…
Для, не студентов …
1. Если, например на вход фильтра подать белый шум с нормальным законом распределения вероятностей, то на выходе фильтра получим сигнал спектральный состав которого соответствует АЧХ этого фильтра.
2. Условия автогенератора:
а) петлевой (общий для системы) коэффициент передачи =1 и поддерживается автоматически.
б) так же автоматически поддерживается баланс фаз и суммарная петлевая фаза =0. Шумы генератора в основном определяются нестабильностью этой фазы из-за внутренних, внешних шумов и нестабильностью фазовой характеристики частотнозадающего элемента.
3. Добротность системы через её фазовую характеристику Q=1/2*F*(dф/dF)
Итак, начали…
Перепишем формулу, чтоб она выглядела посимпатичнее: Q=F/dF*(1/2*dф)
В ней мы видим частоту генератора (F), выбег частоты от средней (dF) и изменение фазы.
Примем изменение фазы – как белый шум (система автогенератора узкополосная и любой шум можно считать белым)
Используя статистические методы для белого (случайного) шума и большого числа измерений принимаем что Q=Fср/ddF.. Т.е. добротность есть отношение средней измеренной частоты к дисперсии этих измерений при большом числе замеров.
По простому:
если на частотомере циферки бегают на 3-м знаке, то добротность где-то от100…до 1000; на 4-м – от 1000…до 10000… Точнее - среднюю измеренную частоту поделить на среднеквадратичную сумму её выбега от средней при большом количестве измерений.
(Извиняюсь, константу забыл... Q=1/2*Fср/ddF)

Так студентов и спрашивают. Пусть и великовозрастных. Ибо нестуденты заняты более полезным делом.

[quote="Коляй"][/quote]
Я, просто показал, как неосязаемые формулы в математике позволяют решать конкретную техническую проблему, озвученную на форуме.
(а, от электроники я весьма далёк, т.к. занимаюсь другим делом )

Я бы хотел измерять добротность непосредственно, без вычислений отношений средней частоты и её выбега. Зачем лишние усложнения?Чем эти вычисления лучше простого измерения амплитуды свободных колебаний резонатора?
Как вариант Q-метра - измерение времени "разгона" резонатора до фиксированного значения амплитуды при старте генератора и измерение времени затухания колебаний после отключения питания генератора. Если преобразовать эти временнЫе интервалы например, с помощью интеграторов и затем подать на дифференциальные входы инструментального усилителя, то, по идее, должен получиться любопытный измеритель.