Τι είναι το αντηχείο χαλαζία και πώς λειτουργεί;

Ο συντονιστής χαλαζία είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που βασίζεται στο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο, καθώς και στο μηχανικό συντονισμό. Χρησιμοποιείται από ραδιοφωνικούς σταθμούς, όπου ρυθμίζει τη συχνότητα του φορέα, σε ώρες και χρονόμετρα, καθορίζοντας ένα διάστημα 1 δευτερολέπτου σε αυτά.

Τι είναι και γιατί χρειάζεται

Η συσκευή είναι μια πηγή που παρέχει αρμονικές ταλαντώσεις υψηλής ακρίβειας. Έχει, σε σύγκριση με τα ανάλογα, μεγαλύτερη απόδοση εργασίας, σταθερές παραμέτρους.

Τα πρώτα δείγματα σύγχρονων συσκευών εμφανίστηκαν σε ραδιοφωνικούς σταθμούς το 1920-1930. ως στοιχεία με σταθερή λειτουργία, ικανά να ρυθμίζουν τη φέρουσα συχνότητα. Αυτοί είναι:

• αντικατέστησαν τους συντονιστές κρυστάλλου αλατιού Rochelle, οι οποίοι εμφανίστηκαν το 1917 ως αποτέλεσμα της εφεύρεσης του Alexander M. Nicholson και χαρακτηρίστηκαν από αστάθεια.
• αντικατέστησαν το κύκλωμα που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως με ένα πηνίο και έναν πυκνωτή, που δεν διέφεραν σε συντελεστή υψηλής ποιότητας (έως 300) και εξαρτιόταν από τις αλλαγές θερμοκρασίας.

Λίγο αργότερα, οι συντονιστές χαλαζία έγιναν αναπόσπαστο μέρος των χρονόμετρων και των ρολογιών. Ηλεκτρονικά εξαρτήματα με φυσική συχνότητα συντονισμού 32768 Hz, η οποία σε έναν δυαδικό μετρητή 15 bit ορίζει ένα χρονικό διάστημα 1 δευτερολέπτου.

Οι συσκευές χρησιμοποιούνται σήμερα σε:

• ρολόγια χαλαζία, παρέχοντάς τους την ακρίβεια εργασίας, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
• όργανα μέτρησης, που τους εγγυάται υψηλή ακρίβεια των δεικτών·
• θαλάσσια ηχούς, τα οποία χρησιμοποιούνται στην έρευνα και τη δημιουργία χαρτών βυθού, τη στερέωση υφάλων, ρηχά, την αναζήτηση αντικειμένων στο νερό.
• κυκλώματα που αντιστοιχούν σε ταλαντωτές αναφοράς που συνθέτουν συχνότητες.
• σχήματα που χρησιμοποιούνται για την ένδειξη κύματος SSB ή τηλεγραφικού σήματος.
• ραδιοφωνικοί σταθμοί με σήμα DSB με ενδιάμεση συχνότητα.
• band pass φίλτρα δέκτες υπερετερόδυνου τύπου, τα οποία είναι πιο σταθερά και ποιοτικά από τα φίλτρα LC.

Οι συσκευές κατασκευάζονται με διαφορετικές θήκες. Χωρίζονται σε εξόδους, που χρησιμοποιούνται στη χύδην τοποθέτηση και SMD, που χρησιμοποιούνται στην επιφανειακή τοποθέτηση.

Η λειτουργία τους εξαρτάται από την αξιοπιστία του κυκλώματος μεταγωγής, το οποίο επηρεάζει:

• απόκλιση συχνότητας από την απαιτούμενη τιμή, σταθερότητα παραμέτρων.
• ρυθμός γήρανσης της συσκευής.
• χωρητικότητα φορτίου.

Ιδιότητες αντηχείου χαλαζία

Ξεπερνά τα προηγούμενα υπάρχοντα ανάλογα, γεγονός που καθιστά τη συσκευή απαραίτητη σε πολλά ηλεκτρονικά κυκλώματα και εξηγεί το πεδίο εφαρμογής της συσκευής.Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι την πρώτη δεκαετία από την εφεύρεση στις Ηνωμένες Πολιτείες (χωρίς να υπολογίζουμε άλλες χώρες) έχουν παραχθεί περισσότερα από 100 χιλιάδες τεμάχια συσκευών.

Μεταξύ των θετικών ιδιοτήτων των συντονιστών χαλαζία, που εξηγούν τη δημοτικότητα και τη ζήτηση για συσκευές:

• συντελεστής καλής ποιότητας, οι τιμές του οποίου - 104-106 - υπερβαίνουν τις παραμέτρους των αναλόγων που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν (έχουν συντελεστή ποιότητας 300).
• μικρές διαστάσεις, οι οποίες μπορούν να μετρηθούν σε κλάσματα του χιλιοστού.
• αντοχή στη θερμοκρασία, τις διακυμάνσεις της.
• μεγάλη διάρκεια ζωής ·
• ευκολία κατασκευής?
• τη δυνατότητα κατασκευής φίλτρων υψηλής ποιότητας χωρίς τη χρήση μη αυτόματων ρυθμίσεων.

Οι συντονιστές χαλαζία έχουν επίσης μειονεκτήματα:

• τα εξωτερικά στοιχεία σάς επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη συχνότητα σε στενό εύρος.
• έχουν εύθραυστη δομή.
• μην ανέχεστε την υπερβολική ζέστη.

Η αρχή της λειτουργίας ενός συντονιστή χαλαζία

Η συσκευή λειτουργεί με βάση το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο, το οποίο εκδηλώνεται σε μια πλάκα χαλαζία και σε χαμηλή θερμοκρασία. Το στοιχείο κόβεται από έναν μόνο κρύσταλλο χαλαζία, παρατηρώντας την καθορισμένη γωνία. Το τελευταίο καθορίζει τις ηλεκτροχημικές παραμέτρους του συντονιστή.

Οι πλάκες είναι επικαλυμμένες και στις δύο πλευρές με ένα στρώμα ασημιού (η πλατίνα, το νικέλιο, ο χρυσός είναι κατάλληλοι). Στη συνέχεια στερεώνονται σταθερά στο περίβλημα, το οποίο είναι σφραγισμένο. Η συσκευή είναι ένα ταλαντευόμενο σύστημα που έχει τη δική του συχνότητα συντονισμού.

Όταν τα ηλεκτρόδια υποβάλλονται σε εναλλασσόμενη τάση, η πλάκα χαλαζία, η οποία έχει πιεζοηλεκτρική ιδιότητα, κάμπτεται, συστέλλεται, μετατοπίζεται (ανάλογα με τον τύπο επεξεργασίας του κρυστάλλου). Ταυτόχρονα, εμφανίζεται σε αυτό ένα αντίθετο EMF, όπως συμβαίνει σε έναν επαγωγέα που βρίσκεται σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης.

Όταν εφαρμόζεται τάση με συχνότητα που συμπίπτει με τους φυσικούς κραδασμούς της πλάκας, τότε παρατηρείται συντονισμός στη συσκευή. ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ:

• ένα στοιχείο χαλαζία αυξάνει το πλάτος των ταλαντώσεων.
• η αντίσταση του αντηχείου μειώνεται πολύ.

Η ενέργεια που απαιτείται για τη διατήρηση των ταλαντώσεων είναι χαμηλή στην περίπτωση ίσων συχνοτήτων.

Ονομασία συντονιστή χαλαζία στο ηλεκτρικό κύκλωμα

Η συσκευή χαρακτηρίζεται παρόμοια με έναν πυκνωτή. Διαφορά: ένα ορθογώνιο τοποθετείται μεταξύ των κατακόρυφων τμημάτων - το σύμβολο μιας πλάκας από κρύσταλλο χαλαζία. Οι πλευρές του ορθογωνίου και της πλάκας πυκνωτή χωρίζονται με ένα κενό. Κοντά στο διάγραμμα μπορεί να υπάρχει ένας χαρακτηρισμός γράμματος της συσκευής - QX.

Πώς να δοκιμάσετε έναν συντονιστή χαλαζία

Προβλήματα με μικροσυσκευές προκύπτουν αν δεχτούν ένα δυνατό χτύπημα. Αυτό συμβαίνει όταν πέφτουν συσκευές που περιέχουν αντηχεία στο σχέδιο. Τα τελευταία αποτυγχάνουν και απαιτούν αντικατάσταση σύμφωνα με τις ίδιες παραμέτρους.

Ο έλεγχος της απόδοσης του αντηχείου απαιτεί έναν ελεγκτή. Συναρμολογείται σύμφωνα με ένα κύκλωμα που βασίζεται σε ένα τρανζίστορ KT3102, 5 πυκνωτές και 2 αντιστάσεις (η συσκευή είναι παρόμοια με έναν ταλαντωτή χαλαζία που συναρμολογείται σε ένα τρανζίστορ).

Η συσκευή πρέπει να συνδεθεί στη βάση του τρανζίστορ και στον αρνητικό πόλο στις συνδεδεμένες συνδέσεις, συνδέσεις, προστατεύοντας με την εγκατάσταση ενός προστατευτικού πυκνωτή. Η τροφοδοσία του κυκλώματος μεταγωγής είναι σταθερή - 9V. Επιπλέον, συνδέουν στην είσοδο του τρανζίστορ, στην έξοδο του - μέσω του πυκνωτή - έναν μετρητή συχνότητας, ο οποίος καθορίζει τις παραμέτρους συχνότητας του συντονιστή.

Το σχήμα χρησιμοποιείται κατά τη ρύθμιση του κυκλώματος ταλάντωσης.Όταν ο συντονιστής είναι σε καλή κατάσταση, όταν συνδέεται, παράγει ταλαντώσεις που οδηγούν στην εμφάνιση εναλλασσόμενης τάσης στον εκπομπό του τρανζίστορ. Επιπλέον, η συχνότητα τάσης συμπίπτει με ένα παρόμοιο χαρακτηριστικό του συντονιστή.

Η συσκευή είναι ελαττωματική εάν ο μετρητής συχνότητας δεν ανιχνεύει την εμφάνιση μιας συχνότητας ή προσδιορίζει την παρουσία μιας συχνότητας, αλλά είτε διαφέρει πολύ από την ονομαστική τιμή είτε αλλάζει πολύ όταν η θήκη θερμαίνεται με συγκολλητικό σίδερο.

Παρόμοια άρθρα: