Как сделать керамический резонатор

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

На платах различной электроники,можно встретить радиодеталь под названием кварцевый резонатор.У детали два вывода а на корпусе указана частота,на которой резонатор будет резонировать.Внутри детали есть кварцевая пластинка с металлическим покрытием,при приложении к детали переменного напряжения с частотой резонанса кварца,пластинка начнет совершать механические колебания.Колебания пластинки настолько стабильны,что во много раз превышают стабильность колебаний колебательного контура.Поэтому резонаторы вытеснили колебательный контур из схем генераторов сигнала.Работают кварцевые резонаторы в генераторах сигнала,также их применяют в фильтрах.

Резонаторы нашли широкое применение в цифровой технике,они задают частоту в тактовых генераторах.Эти генераторы являются "сердцем" процессора или микроконтроллера,от стабильного сигнала генератора работают различные узлы процессора.

Кварцевые часы называются так из-за наличия в них кварцевого резонатора,это небольшая цилиндрическая деталь на плате часов.Благодаря чему,точность хода таких часов намного лучше,нежели чем у механических.Также резонаторы применяют в передающей и радиоприемной аппаратуре и др.

Кварцевый резонатор можно проверить по простой схеме генератора на одном транзисторе.К эмиттеру транзистора подключают частотомер или осциллограф,можно приемником принять сигнал на частоте кварца.Проверял схему на кварцах до 26 МГц.

Но есть одна интересная деталь,не все резонаторы резонируют на той частоте,которая указана на корпусе.При подключении к генератору кварца на частоту 26.25 МГц,на выходе генератора будет сигнал,частота которого равняется третьей гармоникой резонатора,примерно 8.77 МГц.Такие кварцы называют гармониковыми,также есть кварцы для фильтра,их называют фильтровые резонаторы.Есть кварцы генераторные и все они отличаются друг от друга по параметрам,такими как наличие паразитных резонансов,стабильностью и др,вообщем надо смотреть документацию на детали.

Кварцевый резонатор является аналогом колебательного контура,это можно увидеть по эквивалентной электрической схеме резонатора.

Если это так,тогда вместо кварца можно применить колебательный контур.Контур подключил к базе транзистора через конденсатор 2200 пФ.На выходе генератора синусоида,частоту которой можно изменять переменным конденсатором.В этом плюс колебательного контура,а минус заключается в том,что частота такого генератора будет уходить со временем,это зависит от температуры,влажности,намотки и материала провода и еще других условий,то есть частота генератора будет не стабильной.Совсем другое дело с кварцем,но его частоту перестраивать нельзя.

Для того чтобы определить для себя, какой именно нужен глушитель, необходимо знать все функции данного устройства.

Во-первых, он подавляет шум, но делается это в несколько этапов. На первом эту функцию выполняет резонатор глушителя, он ставится сразу после коллекторных трубок, то есть является первой или передней камерой стандартного агрегата. Данный резонатор не только подавляет первичные звуковые волны, но и выравнивает пульсацию газового потока от двигателя.

Глушитель в автомобиле является очень важной деталью

Во вторых, в следующей камере происходит полное поглощение шума от работающего двигателя. Это достигается различными методиками отвода газов, например, смещение потока на 90 градусов или использование перфорированных трубок внутри основной камеры, но чаще методы объединяются в одном устройстве.

В третьих, глушитель способен очищать выхлопные газы. Это происходит на молекулярном уровне с применением сетки из золота или платины, через которую проходит отработанный газ. Понятно, что из-за дороговизны материалов данные системы устанавливаются не во все автомобили. Но, тем не менее, такие глушители применяются довольно широко.

Выявление дефектов резонаторов

Все перечисленные дефекты в той или иной степени ухудшают качество звучания инструментов: уменьшают громкость или вызывают одновременное звучание нескольких язычков, ухудшают возбудимость язычков или увеличивают расход воздуха. Поэтому их можно в большинстве случаев выявить путем проигрывания на инструменте.

Для определения причин плохого звучания необходимо разобрать гармонь и тщательно проверить планки и резонаторы.

Выявление дефектов резонаторов следует начинать с проверки прочности и точности установки резонаторов. Если резонатор установлен правильно, дефекты следует искать в монтаже планок на резонаторы. При отсутствии дефектов в монтаже голосовых планок на резонаторы (щели между планками и резонатором хорошо пролиты мастикой) следует снять планки и проверить резонаторы. Проверке подвергают все клеевые соединения и детали резонатора.

У съемных резонаторов между декой и розетками может проходить воздух из-за неплотных стыков лайковых прокладок на розетках или их неодинаковой толщины.

Виды и их отличия

Видов глушителей несколько и у каждого есть свои индивидуальные особенности. Ниже подробно описано о каждом.

Отражательные

Иногда их называют реактивными. Принцип работы построен на многократном отражении звука. Это обеспечивается путём изменения диаметра трубок или количества разветвлений.

Резонаторные

Это те же реактивные, но с немного измененной конструкцией. Ослабление звука обеспечивается благодаря слабо демпфированным резонансам своих элементов.

Существует несколько видов глушителей

Ограничительные

Это самый простой тип устройства, основанный на смене большого отверстия малым. Что значительно снижает мощность двигателя.

Поглотительные

Простой, но не очень эффективный глушитель, действие которого основано на поглощении звуковых волн в шумопоглащающем материале. Обычно это базальтовая вата, выложенная вокруг газоотводной трубки.

Выводы

Какова бы ни была цель замены глушителя и причина возникновения желания изготовить его самостоятельно, в обеих технологиях нет ничего сложного, если обладать базовыми навыками сварщика.

Для большинства моих подписчиков не секрет что я специализируюсь на изготовлении элементов выхлопной системы, а именно на изготовлении резонаторов и глушителей.

Начнем с резонатора.

— Объем резонаторов/глушителей и их количество.

Тут все наоборот нежели с диаметром трубы, чем больше — тем тише. Если нет возможности сделать большой резонатор/глушитель, то можно установить два поменьше.

Как сделать глушитель на авто своими руками?

Сделать глушитель своими руками не очень сложно, если есть соответствующий инструмент и опыт работы с ним.

Глушитель своими руками из нержавейки

Из нержавейки

В данном случае изготовление глушителя своими руками будет разбито на несколько этапов:

На первом подготавливается труба для прямотока. Выбирать её длину нужно опираясь на модель автомобиля и пространство под днищем. Диаметр трубы зависит от объёма двигателя. Так, например, для силового агрегата, объёмом от 1.6 до 2 л рекомендуется применять трубу диаметром 55 мм. В ней необходимо проделать ряд отверстий из расчёта – чем их больше, тем ниже будет шум двигателя, но нельзя забывать о потере прочности трубы при сильной перфорации.
Далее изготавливается банка глушителя. Она должна быть такого диаметра, чтобы в неё входила труба с фланцами. Корпус банки изготавливается из нержавейки толщиной 2 мм. Он сгибается и сваривается по правилам, разработанным именно для этого типа металла. Ведь он намного более упругий и прочный чем обычное железо.
На третьем этапе труба с перфорацией и приваренными фланцами обматывается жаропрочным материалом, а поверх него закрепляется базальтовая вата. В принципе, можно использовать обычную стекловату, но она недолговечна в таком устройстве, ведь глушитель автомобиля постоянно вибрирует и волокна ваты в результате будут ломаться и рассыпаться.
На последнем этапе труба помещается внутрь полученной банки из нержавейки и приваривается через заранее закреплённые на ней фланцы, закрывающие переднюю и заднюю часть конструкции.

Рекомендуется проваривать все швы с высокой точностью, чтобы не было микроотверстий, тогда глушитель прослужит долгие годы, оставаясь герметически закрытым.

Процесс выполнения работы

Из огнетушителя

Чтобы сделать глушитель из огнетушителя, понадобится пустой огнетушитель, высотой примерно 0,5 метров. Труба для прямотока изготавливается, так же, как и в первом варианте – в ней просверливаются отверстия по всей длине.

Сам огнетушитель нужно подготовить к установке в него трубы. То есть, обрезать переднюю и заднюю части, в дальнейшем они будут выполнять роль, фланцев.

В отрезанных частях огнетушителя прорезаются отверстия с диаметром, соответствующим перфорированной трубе. Затем они надеваются на неё и тщательно привариваются. На саму трубу наматывается теплоизолятор и базальтовая вата. После этого труба помещается в корпус огнетушителя и заваривается со стороны отрезанных ранее фланцев.

Из термоса

В данном случае в качестве камеры поглощающей шум выступает колба из-под термоса. Понятно что не из стекла, а из нержавейки. Так как термос, даже большой, для полноценного глушителя подходит не очень хорошо, его можно расположить в самом конце трубы, как последний маленький прямоток. Для этого в нижней части термоса, в наружной его стенке, прорезается отверстие, а нижняя часть внутренней стенки, перфорируется сверлом. Затем конструкция приваривается на выхлопную трубу, так, чтобы её кромка была на внешней стенке устройства.

Выхлоп на уаз 469 своими руками

Машину оборудовали шноркелем (защита двигателя от пыли и воды), который обычно применяется профессиональными гонщиками для преодоления мелководных ручьев, рек и болотистой местности во время гоночных заездов. Максимальная глубина брода, которую УАЗ Краб может преодолеть своими силами, достигает 1.2 метра. Самодельный выхлоп сделали прямоточным, выведя трубы в обе стороны автомобиля. На 100 километров полноприводный двухместный Краб, весящий 1600 килограммов, расходует от 15 до 17 литров бензина марки АИ-95.

Как сделать прямоток тише?

Сделать звук своего авто не просто тихим, но и неповторимым и красивым, помогут несколько специальных насадок на выхлопную трубу. Их вполне можно изготовить самостоятельно.

Глушитель своими руками из огнетушителя

Флейта

Самое распространённое устройство в этом направлении – так называемая флейта. Представляет она собой перфорированную трубку, закреплённую внутри металлического корпуса, длинной не более 25 см. Она способна снижать звук выхлопа на 4-5 ДБ.

Изготовить ее несложно:

для начала берётся труба диаметром чуть меньшим выхлопной трубы;
в ней просверливаются отверстия по всей длине, а к одному из её концов приваривается металлический диск с отверстиями для болтов;
точно такой же диск приваривается к срезу выхлопной трубы;
после этого труба с перфорацией помещается в выхлопную трубу, а диски скрепляются между собой болтами.

Заслонка

Прямоток с заслонкой способен приглушать звук выхлопа, но без потерь его мощности. Данное устройство широко применяется в среде гонщиков – любителей, так как в городе они ездят без лишнего шума, а вот на трассе заслонка открывается, шум усиливается, но мощность двигателя поднимается на 10-15 %.

Изготовить такой глушитель своими руками на авто полуспортивного типа вполне возможно, но заслонка не будет автоматической. Управление осуществляется ручным приводом с тросиком. Для облегчения работы по изготовлению прямотока с заслонкой используется верхняя часть от старого карбюратора. Она вваривается в корпус из нержавейки, а трос выводится в кабину.

В среде автолюбителей о том, как сделать глушитель своими руками, знают многие. Информация постоянно пополняется различными новыми устройствами и модификациями. Цель такой работы ясна – сохранение мощности двигателя и придание своему авто неподражаемого звучания. Поэтому можно и нужно, не бояться экспериментировать и разрабатывать что-то новое в данном направлении.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Чтобы изготовить глушитель на автомобиль и успешно инсталлировать самоделку, нужно придерживаться рекомендаций:

Сделайте замеры, сформируйте банку узла из металлической заготовки.
Высверлите отверстия в трубах банки.
Приварите трубы к отражателям и перегородкам.
Нацепите и зафиксируйте кожух, а также торцевые заглушки.
Установите крепежные элементы.
Закрепите готовую деталь.

Изготовление глушителя своими руками

После монтажа нового выпускного устройства звук мотора может измениться: стать сильнее или тише, что зависит от качества работы.

Упражнения для нижних резонаторов

И напоследок хочу предложить несколько упражнений для артикуляционного аппарата. Правильная артикуляция — это залог хорошей дикции и звучания голоса.

Ремонт при мощи герметика

Часто неопытные водители думают, что герметиками можно залатать любые повреждение. Но это далеко не так, оно идет просто как дополнительная защита соединений. Герметиками чаще всего закоксовывают жесткие стуки, где сходятся разные элементы системы и ужимные кольца. Также его можно взять, если соединительные элементы были подобраны неправильных размеров или прокладка была заменена на новую. Герметизация при помощи герметика позволяет упростить в дальнейшем процесс ее разборки выхлопной системы.

Керамические резонаторы или пьезокерамические резонаторы - это электронные компоненты, изготовленные из пьезокерамики или сегнетоэлектрического материала. Это различие важно, потому что не каждая пьезокерамика имеет сегнетоэлектрические свойства, но каждый сегнетоэлектрик имеет пьезоэлектрические свойства. Они используют пьезоэлектрический эффект для частотно- определения или частоты-выбора приложения и могут быть использованы аналогичным образом с осциллирующих кристаллов , но не имеют такую же точность частоты и стабильность. По сравнению с кварцевыми генераторами керамические резонаторы имеют меньшие размеры и меньшую потребность во внешних электронных компонентах, более устойчивы к механическим нагрузкам и дешевле. Простые электрические фильтры также могут быть изготовлены путем механического соединения двух или более резонаторов .

функциональность

Если определенные анизотропные кристаллы или сегнетоэлектрические керамические материалы механически деформируются, на их поверхности генерируются электрические заряды . Этот пьезоэлектрический эффект, пьезоэлектричество, также обратим, то есть, если к этому материалу приложить электрическое поле , он деформируется (обратный пьезоэлектрический эффект). Как только электрическое поле больше не присутствует, материал снова принимает свою первоначальную форму, в результате чего генерируется электрическое напряжение .

Механическая деформация сегнетоэлектрического материала керамического резонатора, однажды вызванная приложением напряжения, генерирует электрический сигнал после отключения напряжения . Посредством цепи обратной связи этот сигнал можно использовать для создания механической резонансной вибрации материала, при этом создается стабильный тактовый сигнал с относительно точной частотой и определенной амплитудой .

Керамические резонаторы колеблются как осциллятор сдвига по толщине над продольной осью керамики. Для частот выше 8 МГц для синхронизации цепи используется 3-я гармоника резонанса.

Строительство и производство

Смеси тонко измельченных гранулятов из сегнетоэлектрических материалов служат основой керамических резонаторов . Часто эти смеси на основе свинец-цирконат-титанат , свинцово-магниево-ниобий-титанатах или калий-натрий-ниобаты , к которой небольшие добавкам ниобия , стронций , барий , лантан и сурьмы добавляются для изменения свойств.

Производство пьезокерамики можно продемонстрировать на примере керамики из цирконата и титаната свинца. Первая термическая обработка используется для превращения исходного материала, многофазной порошковой смеси, в желаемое химическое соединение. Это происходит во время реакции многофазной порошковой смеси с образованием титаната цирконата свинца при температуре около 800 ° C. Это происходит в результате твердофазной реакции в результате химической реакции, которая происходит во время диффузии атомов при температурах ниже точки плавления компонентов сырья. Когда сырье разлагается, также выделяются газообразные побочные продукты (например, CO ₂ , O ₂ ). Реакция во время этой первой термической обработки называется прокаливанием или предварительным спеканием.

После прокаливания материал снова тонко измельчают. Это увеличивает однородность керамики. Размер зерен этого порошка обычно составляет 3–6 мкм. Связующее затем превращает порошок в пластически деформируемую массу, которую можно прессовать в любую форму, такую как диски или кубоиды, и размеры. Во втором производственном процессе нагрева, который происходит в двух последующих процессах нагрева, прессовки сначала предварительно обжигаются при низких температурах для удаления связующего, затем керамика резонаторной ячейки выжигается из прессовок при высоких температурах в процессе спекания. процесс . Керамика химически инертна и нечувствительна к влаге и другим атмосферным воздействиям.

Микроструктура спеченной керамики, полученной таким образом, теперь представляет собой поликристаллический материал, кристаллиты которого содержат белые области (домены), элементарные диполи которых выровнены параллельно, но чье выравнивание статистически распределено по всему материалу. Если этот материал теперь подвергается механическому воздействию, в нем происходят сдвиги зарядов из-за деформации, в результате чего свободные заряды возникают на границах раздела кристаллитов. Из-за статистического распределения доменов по направлениям, если бы все спеченное тело подвергалось механической нагрузке, сумма всех сдвигов заряда была бы равна нулю. По этой причине при изготовлении керамических резонаторов материал после спекания поляризуется, то есть выпрямляются домены в целом. Это достигается путем приложения сильного внешнего постоянного поля при температурах чуть ниже температуры Кюри, составляющей около 340 ° C. Эта поляризация также приводит к (небольшому) изменению длины спеченного тела. После охлаждения электрические диполи сохраняют направление поляризации (остаточную поляризацию), обусловленное постоянным полем, и материал имеет желаемые пьезоэлектрические свойства.

Затем отдельные резонаторные ячейки вырезаются до желаемого размера из спеченной и поляризованной керамики и шлифуются. Эти электроды , с помощью которых напряжение , генерируемое колебания керамики удаляется, затем металлизированный на торцевых поверхностях. Соединительные провода или соединительные поверхности, которые электрически соединены с электродами, образуют контакт для последующей цепи.

Покрытие керамического резонатора имеет особенность. Спеченное тело должно иметь возможность механически свободно и, по возможности, без демпфирования. Для этого на пьезокерамику с электродами и соединениями сначала можно нанести слой воска. Затем на тело наносится пористое пластиковое покрытие, которое отверждается. Во время последующего нагрева он всасывает воск, и резонатор может свободно вибрировать внутри своей оболочки.

Особенностью керамических резонаторов является то, что выведены две нагрузочные емкости. Это связано с тем, что металлизированные торцевые поверхности керамики с металлизацией, расположенной по центру керамического тела, образуют два последовательно соединенных конденсатора, центральное соединение которых может быть выведено.

Электрическое поведение

Ребята форумчане помогите найти или у кого есть
ZTA-16.00MX CERAMIC RESONATOR 16.00 MHZ
Или может подскажете чем заменить.Стоит в мышке Genius Navigator 600
Поставил кварцевый она работает но на расстоянии 10-15 см от приемника.Выкидывать жалко привык к ней.

Да похоже в нём так как при падении именно он почему то сломался а после того как поставил обычный кварц она заработала но только практически рядом в приёмником до поломки растояние было больше 3х метров.Трещины на плате отсутствуют проверял тщательно.и рядом в приёмником до поломки растояние было больше 3х метров.Трещины на плате отсутствуют проверял тщательно.

Читайте также: