क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र पीजो प्रभाव के साथ-साथ यांत्रिक अनुनाद पर आधारित एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। इसका उपयोग रेडियो स्टेशनों द्वारा किया जाता है, जहां यह वाहक आवृत्ति, घड़ियों और टाइमर में सेट करता है, उनमें 1 सेकंड का अंतराल तय करता है।
अंतर्वस्तु
यह क्या है और आपको इसकी आवश्यकता क्यों है
डिवाइस एक स्रोत है जो उच्च-सटीक हार्मोनिक दोलन प्रदान करता है। इसमें समकक्षों की तुलना में, कार्य की अधिक दक्षता, स्थिर पैरामीटर हैं।
आधुनिक उपकरणों के पहले उदाहरण 1920-1930 में रेडियो स्टेशनों में स्थिर संचालन वाले तत्वों के रूप में दिखाई दिए, जो वाहक आवृत्ति सेट करने में सक्षम थे। वे:
- सेग्नेटियम नमक पर काम कर रहे क्रिस्टल रेज़ोनेटर को बदल दिया, जो 1917 में अलेक्जेंडर एम। निकोलसन के आविष्कार के परिणामस्वरूप दिखाई दिया और उनकी अस्थिरता के लिए उल्लेखनीय थे;
- वे पूर्व कॉइल-कैपेसिटर सर्किट को प्रतिस्थापित करते हैं जो बहुत कुशल (300 तक) नहीं था और तापमान परिवर्तन से प्रभावित था।
थोड़ी देर बाद क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर टाइमर, घड़ियों का एक अभिन्न अंग बन गए। 32768 हर्ट्ज की आंतरिक अनुनाद आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक घटक, जो एक बाइनरी 15-बिट काउंटर में 1 सेकंड के बराबर समय अंतराल सेट करता है।
उपकरणों का आज उपयोग किया जाता है:
- क्वार्ट्ज घड़ियां, परिवेश के तापमान की परवाह किए बिना उन्हें सटीकता प्रदान करती हैं;
- मापने के उपकरण, उन्हें रीडिंग की उच्च सटीकता की गारंटी देना;
- समुद्र के इको साउंडर्स का उपयोग सर्वेक्षण और तल की मैपिंग, रीफ्स, शोल्स को ठीक करने, पानी में वस्तुओं को खोजने में किया जाता है
- आवृत्ति संश्लेषण संदर्भ ऑसिलेटर्स के अनुरूप सर्किट;
- SSB या टेलीग्राफ सिग्नल को इंगित करने वाली तरंग में प्रयुक्त सर्किट;
- एक मध्यवर्ती आवृत्ति पर DSB सिग्नल वाले रेडियो;
- बैंडपास फिल्टर सुपरहेटरोडाइन प्रकार के रिसीवरजो एलसी फिल्टर की तुलना में अधिक स्थिर और अधिक मजबूत हैं।
उपकरणों को विभिन्न आवासों के साथ बनाया गया है। वे सीसा तारों में विभाजित हैं, जिनका उपयोग वॉल्यूमेट्रिक माउंटिंग में किया जाता है, और एसएमडी, सतह माउंटिंग में उपयोग किया जाता है।
उनका संचालन स्विचिंग सर्किट की विश्वसनीयता पर निर्भर करता है, जो प्रभावित करता है:
- आवश्यक मान से आवृत्ति विचलन, पैरामीटर की स्थिरता;
- डिवाइस की उम्र बढ़ने की दर;
- भार समाई।
क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के गुण
पहले से मौजूद एनालॉग्स से बेहतर, जो डिवाइस को कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में अपरिहार्य बनाता है और डिवाइस के दायरे की व्याख्या करता है। यह इस तथ्य से प्रमाणित है कि इसके आविष्कार के बाद से पहले दशक में डिवाइस की 100,000 से अधिक इकाइयों का उत्पादन संयुक्त राज्य अमेरिका में किया गया है (अन्य देशों की गिनती नहीं)।
क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के सकारात्मक गुणों में, लोकप्रियता की व्याख्या करते हुए, उपकरणों की मांग:
- अच्छी गुणवत्ता वाला कारक, जिसके मान - 104-106 - पहले इस्तेमाल किए गए एनालॉग्स के मापदंडों से अधिक हैं (गुणवत्ता कारक 300 है);
- छोटे आयाम, जिन्हें मिलीमीटर के अंशों में मापा जा सकता है;
- तापमान का प्रतिरोध, इसके उतार-चढ़ाव;
- लंबी सेवा जीवन;
- निर्माण में आसानी;
- मैन्युअल ट्यूनिंग के बिना उच्च गुणवत्ता वाले कैस्केड फ़िल्टर बनाने की संभावना।
क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के भी नुकसान हैं:
- बाहरी तत्व एक संकीर्ण सीमा में आवृत्ति ट्यूनिंग की अनुमति देते हैं;
- एक नाजुक संरचना है;
- अत्यधिक गर्मी बर्दाश्त न करें।
क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के संचालन का सिद्धांत
डिवाइस पीजो प्रभाव के आधार पर काम करता है, जो क्वार्ट्ज की प्लेट और कम तापमान पर दिखाई देता है। तत्व किसी दिए गए कोण को देखते हुए, क्वार्ट्ज के एकल क्रिस्टल से काटा जाता है। उत्तरार्द्ध गुंजयमान यंत्र के विद्युत रासायनिक मापदंडों को निर्धारित करता है।
प्लेटों को दोनों तरफ चांदी की एक परत के साथ लेपित किया जाता है (प्लैटिनम, निकल, सोना उपयुक्त हैं)। फिर उन्हें मामले में मजबूती से तय किया जाता है, जिसे सील कर दिया जाता है। डिवाइस एक ऑसिलेटिंग सिस्टम है जिसकी अपनी गुंजयमान आवृत्ति होती है।
जब इलेक्ट्रोड वैकल्पिक वोल्टेज के संपर्क में आते हैं, तो क्वार्ट्ज प्लेट, जिसमें पीजोइलेक्ट्रिक गुण होता है, झुकता है, संपीड़ित करता है, शिफ्ट करता है (क्रिस्टल प्रसंस्करण के प्रकार पर निर्भर करता है)। उसी समय इसमें एक काउंटर ईएमएफ दिखाई देता है, जैसा कि एक ऑसिलेटिंग सर्किट में एक प्रारंभ करनेवाला कॉइल में होता है।
जब एक वोल्टेज एक आवृत्ति पर लगाया जाता है जो प्लेट के प्राकृतिक दोलन के साथ मेल खाता है, तो डिवाइस में प्रतिध्वनि होती है। एक ही समय पर:
- क्वार्ट्ज तत्व में दोलन के आयाम में वृद्धि हुई है;
- गुंजयमान यंत्र का प्रतिरोध बहुत कम हो जाता है।
आवृत्तियों की समानता के मामले में दोलन बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा कम होती है।
सर्किट आरेख में क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र का पदनाम
डिवाइस को कैपेसिटर के समान नामित किया गया है। अंतर: ऊर्ध्वाधर खंडों के बीच एक आयत रखा जाता है - क्वार्ट्ज क्रिस्टल से बनी प्लेट का प्रतीक। आयत के किनारे और कैपेसिटर कवर को एक गैप से अलग किया जाता है। योजनाबद्ध में पास में डिवाइस का एक अक्षर पदनाम हो सकता है - QX।
क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र का परीक्षण कैसे करें
छोटे उपकरणों के साथ समस्या तब होती है जब उन्हें तेज झटका लगता है। यह तब होता है जब उनके डिज़ाइन में रेज़ोनेटर वाले उपकरण गिर जाते हैं। उत्तरार्द्ध विफल हो जाता है और समान मापदंडों के लिए प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
प्रदर्शन के लिए गुंजयमान यंत्र की जाँच के लिए एक परीक्षक की आवश्यकता होती है।इसे एक ट्रांजिस्टर KT3102, 5 कैपेसिटर और 2 रेसिस्टर्स (डिवाइस एक क्वार्ट्ज थरथरानवाला के समान है, एक ट्रांजिस्टर पर इकट्ठा किया गया है) के आधार पर एक योजना के अनुसार इकट्ठा किया गया है।
डिवाइस को ट्रांजिस्टर के आधार और कनेक्शन में नकारात्मक ध्रुव से कनेक्ट करना आवश्यक है, डिवाइस को सुरक्षात्मक संधारित्र के साथ सुरक्षित रखना। स्विचिंग सर्किट की बिजली आपूर्ति निरंतर 9V है। प्लस ट्रांजिस्टर के इनपुट से जुड़ा है, इसके आउटपुट के लिए - एक संधारित्र के माध्यम से - एक आवृत्ति मीटर, जो गुंजयमान यंत्र के आवृत्ति मापदंडों को पकड़ता है।
दोलन सर्किट को ट्यून करते समय योजना का उपयोग किया जाता है। जब गुंजयमान यंत्र अच्छा होता है, तो यह कनेक्ट होने पर दोलन पैदा करता है, जिससे ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक पर एक वैकल्पिक वोल्टेज दिखाई देता है। और वोल्टेज की आवृत्ति गुंजयमान यंत्र की समान विशेषता के साथ मेल खाती है।
डिवाइस दोषपूर्ण है यदि आवृत्ति मीटर आवृत्ति की घटना को पंजीकृत नहीं करता है या आवृत्ति की उपस्थिति का पता लगाता है, लेकिन यह है - या तो नाममात्र से बहुत अलग है, या टांका लगाने वाले लोहे के साथ मामले को गर्म करते समय बहुत बदल जाता है।
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