Помогите в работе с кварцем

[vibrator]

Добрый день форумчанам!
Я здесь первый раз. Очень рад, что такие форумы еще живут и процветают судя по темам и числу участников обсуждений.
Меня, в этот дымный для Москвы день, сюда привел один вопрос, который, наверное, примитивен для знатоков, но для меня он уже, стыдно, не по зубам.
Когда-то в 90-е я впервые в мире вырастил монокристаллы сплава на основе никелида титана с памятью формы, он еще нитинол называется, и измерил его упругие постоянные. Сделал я это как-то просто и метод составного вибратора, который применил, сразу заработал и оправдал себя на 100%.
Сейчас вновь понадобился этот метод, даже купил за свой счет генератор VICTOR (генератор Г3-56/1 нигде в Москве не нашел), но не могу воспроизвести резонанс даже на одном (без образца) кварце.
Уважаемые форумчане помогите доктору теоретических наук! )
Метод заключается в том, что к пьезокварцу (я use кварцы Морион из Питера, куда специально летал аспирантом из Томска) приклеивается образец и по изменению частоты этого уже составного вибратора (compound vibrator) по специальным формулам можно вычислить собственную частоту образца и затем его упругие модули.
Стеклянный корпус кварца я распиливаю алмазным кругом и получаю доступ к кристаллическому элементу, к которому и приклеиваю образец. Например, для продольных колебаний и определения модуля Юнга я использовал элементы кварца с Х-срезом от кварца на 100 КГц с отклонением от номинала 1-2 Гц по накладной 1985 г., которая еще у меня сохранилась.
Для крутильных колебаний форма кристаллического элемента кварца и длина другая и частота у него – 50 КГц.
Вообще эти кварцы уже суперраритет, их уже практически нет в природе, Морион как я понял не производит, так на складах магазинов Кварц в Москве нашел остатки и у меня еще несколько есть.
Так вот подключил кварц просто к генератору в цепь последовательно и вольтметр и осциллограф к кварцу параллельно и никакого эффекта при изменении частоты НЕТ ???!!!
Есть в литературе много схем подключения – статей десять западных (начиная с 1925 г.) у меня есть в пдф, но там проблема в основном, что физики собирали мостовые схемы и т.д., чтобы повысить точность, убрать наводки, минимизировать потери в образцах. НО У МЕНЯ ТО ОДИН КВАРЦ В ЦЕПИ! И по-моему 20 лет назад никаких мостовых схем я не собирал?! Сразу все получилось.
Помогите советом: как нужно подключить в цепь кварц, чтобы поймать момент резонанса???
Готов представить структурные схемы, которые есть в литературе, если понадобится.
Также готов отблагодарить материально по мере возможности. Если кто-то возьмется помочь – отвечу на все вопросы, которые не освятил в своем путаном сообщении.
Спасибо.
Сергей, Москва, телефон при необходимости конечно имеется. Жду ответа

[vibrator]

p.s.
Вот к сведению нашел схему, которую раньше использовал (25 лет назад), но не уверен, что так все и было. По-моему мостовую схему не использовал, потому что потери были небольшие, чтобы резонанс не заметить.

Блок-схема установки для измерения упругих модулей твердых тел резонансным методом пьезоэлектрического составного вибратора: 1 – генератор Г3-56/1, 2 – частотомер Ч3-36, 3 – милливольтметр В3-48, 4 – осциллограф С1-19Б, 5 – пьезокварц, 6 – образец.

[UN7CI]

для: vibrator

На приведённой Вашей электрической схеме, устройство для снятия резонансной частоты пьезоэлемента уже сбалансировано, чтобы компенсировать паразитные емкости выводов резонатора и подводящих проводов.
Подстройкой переменным резистором и конденсатором добиваются максимальной компенсации их влияния.

Резонанс пластины наблюдается осциллографом по фигуре Лиссажу.
При резонансе будет круг.

Значение резонанса отсчитывается по частотомеру включённому параллельно генератору сигнала.

[vibrator]

Да, схему эту я рисовал. Только не помню использовал ли подстройку или нет? Может быть без нее у меня сейчас не получается?
Или китайский генератор кривой (всего 5 тысяч рублей стоит)? Хотя частота частотомером контролируется на передней панели.

А какие номиналы у подстроечной емкости и резистора, примерно можно назвать?
Спасибо.

При резонансе я наблюдал эллипс, который из точки вставал так, что приходилось переключать несколько диапазонов на осциллографе!

[UR5CBZ]

Хотя частота частотомером контролируется на передней панели.

А может у него шаг перестройки 10Гц (ато и 100) и Вы просто проскакиваете
резонанс? Сколько знаков после запятой?

[vibrator]

Возможно. Вообще у него частота очень быстро меняется от малейшего движения пальцами рук.

В свое время я ставил на ручку регулировки частоты редуктор (см. картинки), сейчас, наверное, нужно что-нибудь электронное делать (генератор с плавным изменением частоты). От компьютера можно сделать или есть проще выход? Цена вопроса это следующий вопрос.:telephone:

[RA2FN]

Резонанс пластины наблюдается осциллографом по фигуре Лиссажу.

А может стоит применить анализатор типа А-330? Без всяких генераторно-осциллографических прибамбасов нарисует файл и выдаст на дисплее... Исследуй на здоровье.

[RL3FW]

А может у него шаг перестройки 10Гц (ато и 100) и Вы просто проскакиваете
резонанс? Сколько знаков после запятой?

А это как? У частотомера и шаг перестройки!
Обычный генератор на 155лн1 кварц возбудит на 100кгц, но есть но для ваших приложений.

vibrator

Возможно. Вообще у него частота очень быстро меняется от малейшего движения пальцами рук.

Конкретно какая частота!
Кварц если он активность не потерял ведет себя стабильно.

[N2HO]

Мне вообще не очень понятно зачем Вам внешний генератор. Нельзя ли на Вашем кварце собрать простенькую схему кварцевого генератора (например, как выше RL3FW предлагал "Обычный генератор на 155лн1"), измерить его частоту частотомером и voila. А то действительно, с Вашим внешним генератором Вы, возможно, просто проскакиваете резонанс...
Много схем генераторов (в том числе, кварцевых) на логических микросхемах здесь http://www.radioman.ru/shem/other/1/...generators.php.

[UN7CI]

Нельзя ли на Вашем кварце собрать простенькую схему кварцевого генератора?

Нельзя потому, что элементы схемы такого генератора будут смещать частоты механических резонансов.
Именно поэтому для многих становится "открытием" почему частота генератора не соответствует надписи на самом резонаторе.

[UR5CBZ]

А это как? У частотомера и шаг перестройки!

Имел в виду генератор (синтезатор).

[RX3APE]

Здравствуйте, Сергей!

Скорее всего Ваша проблема связана именно с генератором... Посмотрел я на Ваш генератор, Вы, правда, не написали модель, но я "догадался", что это 2002. Этот прибор нельзя даже прибором назвать, т.к. он не имеет метрологических характеристик, которым должен отвечать...
Вы напрасно искали ТОЛЬКО Г3-56! В принципе, Вам подошел бы ЛЮБОЙ НЧ генератор серии Г3-**, в любом случае он бвл бв лучше VICTOR, и не потому что он китайский, а т.к. его конструкция не позволяет ПЛАВНО изменять частоту с точностью до единиц герц... Конечно, и Г3-56 не расчитан на установку частоты 100кгц с точностью до единиц герц, но имея частотомер и терпение можно ухитриться это сделать. На VICTOR Вы просто "проскочите" Вашу частоту, не заметив этого...
Сейчас у Вас несколько возможных вариантов:
1. Купить "нормальный" генератор (взять взаймы и т.д.)...
Кстати, Вы плохо искали, наверное. Поищите вот тут: http://forum.chipinfo.ru/viewforum_12.html там много БУ приборов продают.

2. Доработать Ваш VICTOR, но сами Вы вряд ли справитесь... Поэтому не буду оюъяснять что нужно сделать, если кто возьмется, то сам будет знать это.

3. Сделать очень простой примитвный самодельный генератор на 100 кгц с диапазоном перестройки 500гц, например.

Если бы Вы жили в Зеленограде, я бы Вам помог... :-). Кстати, напишите район, где Вы находитесь (где Ваша установка), может найдется кто-нибудь, кто близко живет и поможет Вам.

Если есть вопросы - пишите, поможем.

P.S.
Да, сейчас найти приличные вакуумные кварцы - не просто, хотя за рубежом они есть, но стоят не дешево... У меня где-то валяется несколько подобных... :-)

С уважением, Вадим.

[DL7YAD]

При резонансе я наблюдал эллипс,

Это и есть резонанс. Чтобы получился круг, должно соблюдаться равенство амплитуд обоих источников. Некоторое различие в амплитудах и приводит к такому эффекту, но это никоим образом не влияет на измерение частоты, поэтому можно не обращать внимание эллипс это или круг.
73! Александр

[vibrator]

Спасибо всем и RX3APE (!), что нашли время подробно ответить. Вы правильно поняли мою проблему:

I. а) если использовать "серийный" Г3 - как плавно менять частоту: механически? то есть сажать на ручку регулировки частоты редуктор или можно электронным способом, задающим генератором? есть такие Г3 и что использовать в качестве задающего генератора?
б) если собирать генератор с нуля - кто возьмется? И насколько это сложно.

II. Victor, наверное, на самом деле не для этих целей - значит просто выбросил деньги.


III. p.s. Г3-56/1 применялся по двум причинам:

1) он повышенной мощности (тогда мне это нужно было - у образца в точке фазового перехода наблюдался скачок внутреннего трения, металл становился как пластилин на самом деле, добротность вибратора падала на порядки, поэтому выбор пал на 56-ой; сейчас это не принципиально).
2) большой, на передней панели удобно встал редуктор, который позволял менять частоту с точностью до 1 Гц при частоте 50 или 100 КГц!

Добавлено через 1 час 26 минут

Это и есть резонанс. Чтобы получился круг, должно соблюдаться равенство амплитуд обоих источников. Некоторое различие в амплитудах и приводит к такому эффекту, но это никоим образом не влияет на измерение частоты, поэтому можно не обращать внимание эллипс это или круг.
73! Александр

Да я в курсе - простейшая из фигур Лиссажу

Добавлено через 2 минуты
По-прежнему не могу прикрепить изображения и ссылки тоже - сайт не берет ни в какой форме (

У меня всего несколько Кб, но показывает красным прогресс-бар и не дает загрузить jpg по несколько Кб (

Нужно набрать 15 сообщений?

[paragraf]

vibrator
{{{...Метод заключается в том, что к пьезокварцу (я use кварцы Морион из Питера, куда специально летал аспирантом из Томска) приклеивается образец и по изменению частоты этого уже составного вибратора (compound vibrator) по специальным формулам можно вычислить собственную частоту образца и затем его упругие модули.
Стеклянный корпус кварца я распиливаю алмазным кругом и получаю доступ к кристаллическому элементу, к которому и приклеиваю образец...}}}

имхо, большие погрешности будут. нужен более свч диапазон и не пилить
кварцы, а брать сапфировые резонаторы от Meller Optics :
melleroptics.com/shopping/shopdisplayproducts.asp?id=20