Тенденція методів підвищення стабільності кварцових резонаторів
Вантажиться...
Файли
Дата
2017
Автори
Стецюк, В.І.
Равчук, О.С.
Stetsyuk, V.I.
Ravchuk, О.S.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
В статті піднімається проблема пошуку методів підвищення стабільності кварцових резонаторів.
Розглянуто ансамбль дестабілізуючих факторів, серед яких окреслено круг основних та здійснена їх класифікація.
Виявлено, що основними дестабілізуючими факторами є температура та вібрація, що впливає на динамічні
характеристики та стабільність п’єзорезонансних пристроїв. Методи покращання температурних
характеристик кварцових резонаторів в основному базуються на способах компенсації дії температурних впливів
та забезпечення термостатування конструкцій генераторів. Методи покращання віброчастотних
характеристик кварцових резонаторів розділено на конструктивнотехнологічні,
функціональні та комбіновані.
Розглянуто конкретні методи, направлені на покращення віброчастотних характеристик кварцових резонаторів.
В роботі також наведено ієрархію джерел стабільних коливань. Окреслено основні напрямки удосконалення
джерел формування стабільних коливань. Для компенсації температурних та вібраційних впливів
запропонований багаточастотний метод отримання інформації з кількох різних збуджених мод кварцового
резонатора, завдяки їх різницевій частоті. Це найбільш перспективний метод, який дозволяє розв’язати
поставлені задачі щодо мінімізації впливу ансамблю дестабілізуючих факторів.
The article raises the problem of finding methods for increasing the stability of quartz resonators. The ensemble of destabilizing factors is considered, among which the circle of the basic ones is outlined and their classification is carried out. It is revealed that the main destabilizing factors are temperature and vibration, which affects the dynamic characteristics and stability of piezoresonance devices. In addition, the influence of external factors is not unambiguous, for example, the temperature dependence of the resonant frequency has a hysteresis. Moreover, if in relation to the temperature itself, the quartz resonator has a certain inertia, that is, the property of linear averaging of rapidly changing thermal processes, then in relation to the vibration, the effect of this effect is negligible. Methods for improving the temperature characteristics of quartz resonators are mainly based on methods of compensating for the effects of temperature influences and providing thermostat for generator designs. They are divided into passive (without the use of additional heat sources) and active (with the use of additional heat sources). dynamic characteristics of piezoresonance devices. It is established that in conditions of microminiaturization of quartz resonators the most promising for identifying the thermal state is the use of multifrequency modes of excitation. Methods for improving the vibration frequency characteristics of quartz resonators are divided into structural, technical, functional and combined. The disadvantages of all mechanical methods for reducing the effects of vibrations are large dimensions of damping devices, their various damping properties over spatial coordinates, insufficient inhibition of vibrations in the lowfrequency region (up to 100300 Hz), and the spatial distribution of a vibration sensor with an active zone of a quartz resonator, which leads to errors between measurable and actually active magnitude of vibrodynamic effect. Specific methods aimed at improving the vibration frequency characteristics of quartz resonators are considered. The paper also presents a hierarchy of sources of stable oscillations. The main directions of improvement of sources of formation of stable oscillations are outlined. To compensate for temperature and vibrational effects, a multifrequency method for obtaining information from several different excited modes of a quartz resonator is proposed, due to their difference frequency. This is the most promising method that allows solving the problems of minimizing the influence of the ensemble of destabilizing factors.
The article raises the problem of finding methods for increasing the stability of quartz resonators. The ensemble of destabilizing factors is considered, among which the circle of the basic ones is outlined and their classification is carried out. It is revealed that the main destabilizing factors are temperature and vibration, which affects the dynamic characteristics and stability of piezoresonance devices. In addition, the influence of external factors is not unambiguous, for example, the temperature dependence of the resonant frequency has a hysteresis. Moreover, if in relation to the temperature itself, the quartz resonator has a certain inertia, that is, the property of linear averaging of rapidly changing thermal processes, then in relation to the vibration, the effect of this effect is negligible. Methods for improving the temperature characteristics of quartz resonators are mainly based on methods of compensating for the effects of temperature influences and providing thermostat for generator designs. They are divided into passive (without the use of additional heat sources) and active (with the use of additional heat sources). dynamic characteristics of piezoresonance devices. It is established that in conditions of microminiaturization of quartz resonators the most promising for identifying the thermal state is the use of multifrequency modes of excitation. Methods for improving the vibration frequency characteristics of quartz resonators are divided into structural, technical, functional and combined. The disadvantages of all mechanical methods for reducing the effects of vibrations are large dimensions of damping devices, their various damping properties over spatial coordinates, insufficient inhibition of vibrations in the lowfrequency region (up to 100300 Hz), and the spatial distribution of a vibration sensor with an active zone of a quartz resonator, which leads to errors between measurable and actually active magnitude of vibrodynamic effect. Specific methods aimed at improving the vibration frequency characteristics of quartz resonators are considered. The paper also presents a hierarchy of sources of stable oscillations. The main directions of improvement of sources of formation of stable oscillations are outlined. To compensate for temperature and vibrational effects, a multifrequency method for obtaining information from several different excited modes of a quartz resonator is proposed, due to their difference frequency. This is the most promising method that allows solving the problems of minimizing the influence of the ensemble of destabilizing factors.
Опис
Ключові слова
п’єзорезонансний пристрій, кварцовий резонатор, датчик, частота, дестабілізуючі фактори, температура, вібрація, стабільність, термостатування, компенсація, piezoresonance device, quartz resonator, sensor, frequency, destabilizing factors, temperature, vibration, stability, thermostat, compensation
Бібліографічний опис
Стецюк, В.І. Тенденція методів підвищення стабільності кварцових резонаторів [Текст] / В. І. Стецюк, О. С. Равчук // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2017. – № 6. – С. 117-125.