대기압에 따른 수정의 공진 주파수 변화?

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베어 쿼츠 크리스털이 있으며 공명 주파수를 매우 높은 정확도 (1 ppb)로 측정하고 있습니다. 대기압과 진공 사이에서 순환하면서 주파수 변화가있는 것으로 보입니다. 크리스탈이 압축되고 있기 때문일 수 있습니까? 그렇다면 주파수 변화를 어떻게 계산할 수 있습니까?

온도 제어 환경에서 예기치 않은 변화는 약 400ppb입니다.

crystal

— 더크 브루 에르
소스

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호기심으로 주파수 변화가 얼마나 큰가? 주변 압력의 영향이있을 것이라 확신하지만 온도가 변하고 주변 공기가있을 때 주변 온도로 돌아가서 다시 열을 교환 할 수 있습니다. 그리고 나는 온도 변화가 주파수를 바꿀 것이라고 확신합니다.

— 난로

밀폐 된 장치이므로 압력이 공칭 위 또는 아래로 가해지면 금속 케이스의 몸체에 힘이 발생합니다. 이것은 약간의 효과가 있습니다. 얼마나 많은 변화를 보았습니까? 또한 측정 한 직렬 또는 병렬 공명입니까, 직렬 또는 병렬 공명에 사용되도록 지정된 결정입니까?

— Andy aka

@Andyaka 그것은 진공에 열려있는 기본 결정입니다

— Dirk Bruere

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습도는 대기에 개방 될 때 완충 효과도 가져야합니다. 'Q'낮추기.

— Optionparty

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거의 완벽한 수준에서 작업 할 때는 덜 완벽한 것을 쉽게 찾을 수 있습니다.

— Sparky256

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크리스탈은 기계적인 움직임에 작용합니다. 공기 중에 무언가가 진동하면 일부 힘이 공기로 전달됩니다. 예를 들어, 라우드 스피커는 이에 의존합니다.

공기 중에서 진동하는 것이 있으면 소리가납니다. 이는 진동하는 물체의 일부 힘이 공기로 전달됨을 의미합니다. 결정 주위에 공기가 있으면 공명에 저장된 에너지 중 일부는 매 사이클마다 공기에 손실됩니다. 효과적으로 이것은 결정의 Q를 낮 춥니 다. 이 효과는 매우 작아야하지만 PPB 수준에서 측정 할 수있는 것은 아닙니다.

— 올린 라스 롭
소스

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진공에 개방 된 기본 결정입니다

그런 다음 기계적 움직임의 댐핑은 압력에 의존하며 공진 피크 (직렬 및 평행)를 약간 변경할 수 있습니다. 공진 회로의 손실을 나타내는 음파를 생성하고 진공 상태에서는이 손실이 적으며 공진 주파수가 약간 상승 할 수 있습니다.

— 앤디 일명
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$x$ $x$ $d$

\begin{matrix} (1) & f = \frac{2.86}{d} (M H z) \end{matrix}

$f=\frac{2.86}{d}\quad\text{($\mathrm{MHz}$)}\tag{1}\label{1}$

d

$d$

d

$d$

\begin{matrix} (2) & ε_{x x} = - \frac{1}{K_{x}} σ_{x x} \end{matrix}

$\varepsilon_{xx}=-\frac{1}{K_x}\sigma_{xx}\tag{2}\label{2}$

$\varepsilon_{xx}\equiv \frac{\Delta d}{d}$
$\sigma_{xx}\equiv p_x$ $x$
$K_x$ $x$

요컨대, 압력은 반드시 수정 결정의 공명 주파수에 영향을 미칩니다. 위의 공식과 수정 결정의 (알려진?) 특성을주의 깊게 사용하면 실제로 " 측정하는 공진 주파수의 변화가 너무 큽니다. 마지막으로 몇 가지 참고 사항을 알려 드리겠습니다 .

$\eqref{1}$
$\eqref{2}$

[1] Blackburn, JF (1949), 구성 요소 핸드북 , MIT 방사선 실험실 시리즈 17, 뉴욕, 토론토 및 런던 : McGraw-Hill Book Company, Inc.

— 다니엘레 탐 피레이
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효과를 보는 또 다른 방법 (근사치 임에도 불구하고)은 압력이 증가함에 따라 진동 (피부 깊이)이 진동하고 어떤 의미에서는 결정체와 함께 더 많은 대기가 움직이면서 질량이 증가하여 진동이 느려지는 것입니다. 물론이 모델은 진동 속도가 수정 속도를 소리 속도보다 높게 설정하면 떨어집니다.

— 제프 다이아몬드
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다른 사람들이 작성한 것 외에도 오류 주파수는 모션 커패시턴스에 대한 유효 부하 커패시턴스 비율에 따라 달라지며 직렬 인덕턴스 외에도 공진 Q 값이 발생합니다. VLF의 5 ° X-cut에서 표준 AT cut의 곡선 군에 이르기까지 다양한 유형의 결정으로 작업했습니다. 이는 3 차 온도 응답과 Q> 10,000, 그리고 SC 컷 결정은 일반적으로 모든 OCXO에서 발견됩니다.

모든 크리스털의 중심 주파수의 극점 능력은 Q와 적용된 최대 / 최소 커패시터 비율에만 의존합니다. 이것이 병렬 공명을위한 것이라고 가정합니다. 400 ppb 또는 0.4 ppm의 결과를 고려할 때 이것이 표준 AT- 컷 결정이라고 생각합니다. 이것들은 최소 +/- 200 ppm만큼 당겨질 것으로 예상됩니다. 또한 다른 T 설정 점에서 온도에 민감하지 않거나 일부 온도에서 널 경사 점을 생성하는 앵글 컷을 선택했다고 가정 할 수도 있습니다.

따라서 0.4 / 200 [ppm / ppm]의 비율은 0.2 %에 불과하지만 과도합니다. 견고한 SC 컷 크리스탈은 1000 배 작아야합니다.

이 통찰력이 오류 수정에 도움이되기를 바랍니다.

내 경력에서 한 번에 모든 AT 결정을 테스트하고 다항식 곡선 피팅으로 도출 된 방정식에서 40C, 70C에서 단 두 개의 f 측정으로 f 대 T의 3 차 방정식을 100 ppb 미만으로 추정 할 수 있습니다. 이로써 생산에 25 % 1ppm TCXO를 만들 수있었습니다.

— 토니 스튜어트 Sunnyskyguy EE75
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