Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Możliwości pomiaru parametrów cieczy za pomocą czujników ultradźwiękowych

Weiss K.

Chemik

|

2005

|

Vol.58, nr 11-12

582-587

PL

Przedstawiono zasady działania i konstrukcję czujnika lepkości cieczy na bazie rezonatora kwarcowego cięcia AT oraz wyniki badania zachowania czujnika w cieczach o różnej lepkości, oraz praktyczne wyniki prób wykorzystania czujnika do oceny jakości mleka.

EN

In the paper there are presented principles of acting and construction of viscosity sensor on the basis of AT-cut quartz resonator. There are also presented results of sensor frequency and resistance measurement in dependence on viscosity of liquid and results of practical test of sensor as milk quality tester.

2

Wysokostabilne rezonatory kwarcowe cięcia SC - konstrukcja i technologia

Weiss K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2003

|

z. 147

3--147

PL

Praca niniejsza ma na celu przedstawienie wyników dotychczasowych badań prowadzonych w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym samodzielnie i przy wspólpracy z innymi ośrodkami naukowo-badawczymi nad konstrukcją i technologią wysokostabilnych rezonatorów cięcia Sc. Szczególnie zostały w niej uwypuklone najnowsze osiągnięcia w dziedzinie rezonatorów pobudzanych polem równoległym do drgań na modach głównych i anharmonicznych. Rezonatory na drganiach anharmonicznych pobudzanych polem równoległym stanowią oryginalne rozwiązanie, zgłoszone do opatentowania przez zespół pracowników ITR pod kierownictwem autora. W pracy omówiono, głównie na podstawie literatury, zasady działania rezonatorów kwarcowych. Przeprowadzono również porównanie rezonatorów cięcia SC ze znanymi powszechnie rezonatorami cięcia AT. Następnie omówiono kolejno zasady projektowania i technologię wykonania rezonatorów cięcia Sc. W publikacji został przedstawiony algorytm projektowania rezonatorów SC i zależności matematyczne dotyczące wyliczania optymalnego promienia krzywizny płytki kwarcowej oraz wartości stałej częstotliwości płytki. Na podstawie tych danych autor opracował metodę i programy komputerowe ułatwiające projektowanie rezonatorów. Metoda została zweryfikowana przez porównanie przykładowych wyników pomiarów parametrów wykonanych rezonatorów z wynikami obliczeń. W opisie procesu technologicznego umieszczono wszystkie zależności matematyczne umożliwiające wykonywanie pomiarów i obliczeń niezbędnych przy ustalaniu i bieżącej kontroli procesu technologicznego. Rozdział dotyczący miernictwa rezonatorów został opracowany na podstawie publikacji zajmujących się tymi zagadnieniami współpracowników z Zakładu. Przedstawiono w nim stosowane w ITR przyrządy, stanowiska pomiarowe i metody pomiaru parametrów rezonatorów i generatorów kwarcowych oraz wzory matematyczne wyjaśniające zależności między mierzonymi wartościami a parametrami rezonatorów. Ostatni rozdział pracy zawiera opis nowych rozwiązań w zakresie konstrukcji wysokostabilnych rezonatorów kwarcowych. Powstał on na podstawie wyników najnowszych badań prowadzonych przez zespół pracowników Zakładu pod kierunkiem autora. Pomysł rezonatora na drganiach anharmonicznych wzbudzanych polem równoległym był dziełem autora. Wiele badań zostało wykonanych w ramach współpracy z EcoIe Nationale Superieure de Mechanique et des Microtechniques w Besancon. Wspólne badania nad drganiami anharmonicznymi były koordynowane i w znacznym stopniu realizowane przez autora. Badania nad rezonatorami kwarcowymi pobudzanymi polem równoległym do drgań anharmonicznych trwają. Są to rezonatory nowego typu, nie znane dotychczas. Praca niniejsza ma na celu przedstawienie wyników dotychczasowych badań prowadzonych w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym samodzielnie i przy współpracy z innymi ośrodkami naukowo-badawczymi nad konstrukcją i technologią wysokostabilnych rezonatorów cięcia Sc. Szczególnie zostały w niej uwypuklone najnowsze osiągnięcia w dziedzinie rezonatorów pobudzanych polem równoległym do drgań na modach głównych i anharmonicznych. Rezonatory na drganiach anharmonicznych pobudzanych polem równoległym stanowią oryginalne rozwiązanie, zgłoszone do opatentowania przez zespół pracowników ITR pod kierownictwem autora. W pracy omówiono, głównie na podstawie literatury, zasady działania rezonatorów kwarcowych. Przeprowadzono również porównanie rezonatorów cięcia SC ze znanymi powszechnie rezonatorami cięcia AT. Następnie omówiono kolejno zasady projektowania i technologię wykonania rezonatorów cięcia Sc. W publikacji został przedstawiony algorytm projektowania rezonatorów SC i zależności matematyczne dotyczące wyliczania optymalnego promienia krzywizny płytki kwarcowej oraz wartości stałej częstotliwości płytki. Na podstawie tych danych autor opracował metodę i programy komputerowe ułatwiające projektowanie rezonatorów. Metoda została zweryfikowana przez porównanie przykładowych wyników pomiarów parametrów wykonanych rezonatorów z wynikami obliczeń. W opisie procesu technologicznego umieszczono wszystkie zależności matematyczne umożliwiające wykonywanie pomiarów i obliczeń niezbędnych przy ustalaniu i bieżącej kontroli procesu technologicznego. Rozdział dotyczący miernictwa rezonatorów został opracowany na podstawie publikacji zajmujących się tymi zagadnieniami współpracowników z Zakładu. Przedstawiono w nim stosowane w ITR przyrządy, stanowiska pomiarowe i metody pomiaru parametrów rezonatorów i generatorów kwarcowych oraz wzory matematyczne wyjaśniające zależności między mierzonymi wartościami a parametrami rezonatorów. Ostatni rozdział pracy zawiera opis nowych rozwiązań w zakresie konstrukcji wysokostabilnych rezonatorów kwarcowych. Powstał on na podstawie wyników najnowszych badań prowadzonych przez zespół pracowników Zakładu pod kierunkiem autora. Pomysł rezonatora na drganiach anharmonicznych wzbudzanych polem równoległym był dziełem autora. Wiele badań zostało wykonanych w ramach współpracy z Ecole Nationale Superieure de Mechanique et des Microtechniques w Besancon. Wspólne badania nad drganiami anharmonicznymi były koordynowane i w znacznym stopniu realizowane przez autora. Badania nad rezonatorami kwarcowymi pobudzanymi polem równoległym do drgań anharmonicznych trwają. Są to rezonatory nowego typu, nie znane dotychczas. Na podstawie wyników dotychczasowych badań mozna stwierdzić, że z punktu widzenia czasowej stałości częstotliwości nie ustępują one klasycznym rezonatorom z polem równoległym przy znacznie korzystniejszych parametrach układu zastępczego i łatwiejszej technologii. Nie jest wykluczone, że po dalszych badaniach i optymalizacji zarówno technologii, jak i konstrukcji mogą one stać się konkurencją dla opracowanych we Francji rezonatorów BVA uważanych obecnie za najwyższe osiągnięcie w tej dziedzinie. Opracowane i wykonane w ITR generatory z rezonatorami pobudzanymi polem równoległym do drgań anharmonicznych osiągnęły bardzo dobre parametry i zostały zastosowane we wzorcach częstotliwości synhronizowanych sygnałami GPS.

EN

as been presented. Next principles of the SC-cut resonators design and technology have been successively described. The algorithm of SC-cut resonator design and main mathematical formulas concerning optimum of curvature radius and frequency constant calculation have been presented. On the basis of these data the computer aided method of resonators design has been elaborated. The method has been practically verified by comparison of calculated values and results of experiments. The technological process description contains all mathematical formulas necessary for the process calculation and control. The part, concerning the resonator parameters measurement methods, contains description af measurement methods and equipment. Also in this case the mathematical equations concerning relations between measured values and resonator parameters have been presented. The last part of the work is concerned with latest constructions of precision quartz resonators elaborated on the basis of the most recent results of work carried out at Institute under direction of the author. Part of these investigations was realized in cooperation with Ecole Nationale Superieure de Mechanique et des Microtechniques in Besancon. These works were coordinated and realized in main part by the author. The work on the anharmonic mode LFE resonators is being continued. These are resonators of the new type. On the basis of recent results it is possible to confirm that they are not worse than classical LFE resonators, have better parameters of equivalent electrical circuit and are easier to manufacture. It is possible they will in future replace worked in France BVA, reckoned as the best, resonators. The oscillators utilizing anharmonic LFE resonators have been successfully used in GPS disciplined frequency standards.

3

Zastosowanie w generatorach rezonatorów cięcia SC pobudzanych polem równoległym do drgań anharmonicznych

Weiss K., Szulc W., Gniewińska B.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2003

|

Vol. 49, z. 4

597-611

PL

Niniejszy artykuł jest kontynuacją cyklu prezentowanych w Kwartalniku Elektroniki i Telekomunikacji artykułów opisujących konstrukcję i technopogię rezonatorów cięcia SC pobudzanych do drgań anharmonicznych polem równoległym (3/2000, zgłoszony do druku w 2002 roku). Pierwsza informacja o możliwości pobudzania drgań anharmonicznych polem równoległym została przedstawiona przez autorów w 1998 roku [1]. Rezonatory pobudzane polem równoległym do drgań anharmonicznych zostały opracowane przez autorów z udziałem innych badaczy w następnych latach [2]. W roku 2000 zostały wykonane generatory, w których zastosowano tego typu rezonatory i przeprowadzono badania obejmujące pomiary krótko- i dłogoterminowej niestałości częstotliwości generatorów oraz wpływu zmian temperatury otoczenia na ich częstotliwość. Pomiary długoterminowej stałości częstotliwości prowadzono w klimatyzowanym laboratorium w temperaturze 20 +- 1C. Dodatkowo korygowano zmiany częstotliwości generatorów w zależności od ciśnienia atmosferycznego i wilgotności powietrza. Uzyskano krótkoterminową niestałość częstotliwości 7x10-13 /1s i niestałość długoterminową po miesiącu starzenia w zakresie 1 - 8x10-11 /24h. W artykule przedstawiono parametry rezonatorów pobudzanych polem równoległym do drgań anharmonicznych i wyniki badań generatorów z tymi rezonatorami w porównaniu z generatorami w których wykorzystano klasyczne rezonatory pobudzane polem równoległym do drgań modu głównego.

EN

This paper is continuation of papers presented in Electronic and Telecommunications Quarterly concerning construction and technology of SC-cut quartz resonators lateral field excited for anharmonic mode vibrations (3/2000 and 3/2003). The first information about lateral field excitation of anharmonic mode vibration in SC-cut resonators was presented by authors in 1998 [1]. Anharmonic mode lateral field excited resonators were elaborated by authors together with another researchers in next years [2]. In 2000 year were worked oscillators utilising these resonators. Long and short term frequency instability were measured. Also influence of surrounding air temperature on oscillator frequency was measured. The long term frequency stability was measured in conditioned room with ambient temperature 20 +- 1C. Additionally the influence of air humidity and pressure on oscillator frequency was corrected by computer. The short term frequency instability in the range of 7x10-13 /1s. And the long term frequency instability in the range of 1 - 8x10-11 /24h were obtained. In the paper parameters of lateral field excited anharmonic mode resonators and parameters of oscillators utilizing these resonators were presented. The obtained results were compared with parameters of oscillators with classical resonators and lateral field excited resonators working on main mode.

4

Zagadnienia ustalania częstotliwości drgań generatorów z rezonatorami kwarcowymi pobudzanymi do drgań polem równoległym

Weiss K., Gniewińska B., Lisowiec A.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2003

|

Vol. 49, z. 3

373-388

PL

Artykuł stanowi kontynuację opisu wyników prac badawczych prowadzonych w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym nad rezonatorami pobudzanymi do drgań modów anharmonicznych za pomocą pola elektrycznego skierownego równolegle do powierzchni płytki kwarcowej, których wyniki zostały przedstawione w artykule prezentowanym w Kwartalniku Elektroniki i Telekomunikacji nr 3/2000. W artykule przedstawiono problematykę dostrajania do częstotliwości znamionowej generatorów z wykorzystaniem rezonatorów pobudzanych polem równoległym. Dla oceny zagadnienia przedstawiono w zarysie wpływ procesu technologicznego na dokładność kalibracji częstotliwości rezonatorów oraz możliwości przestrajania częstotliwości rezonatora w generatorze. Przedstawiono również porównanie parametrów i związanych z nimi zachowań w procesie ustalania częstotliwości rezonatorów pobudzanych polem równoległym do drgań modu głównego oraz drgań anharmonicznych z rezonatorami klasycznymi pobudzanymi polem prostopadłym do drgań modu głównego.

EN

The paper presents further results of research work done at ITR on lateral field excited anharmonic mode resonators, whose first results were presented in the paper published in Electronic and Telecommunications Quarterly no. 3/2000. In the paper the problem of oscillator with LFE resonator tuning has been described. To estimate the problem, the influence of technological process on resonator calibration accuracy has been outlined. Comparison of parameters and their behavior during frequency settling of LFE normal and anharmonic mode resonators with classical perpendicular field excited main mode resonators has also been presented.

5

Wysokostabilne generatory kwarcowe z rezonatorami anharmonicznymi pobudzanymi polem równoległym

Weiss K., Gniewińska B., Nafalski L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2002

|

Vol. 43, nr 11

47-53

PL

Pierwsza informacja o możliwości pobudzania drgań anharmonicznych polem równoległym została przedstawiona przez autorów w 1998 roku. W roku 2000 zostały wykonane przez autorów generatory, w których zastosowano tego typu rezonatory i przeprowadzono badania obejmujące pomiary krótko- i długoterminowej niestałości częstotliwości generatorów oraz wptywu zmian temperatury otoczenia na ich częstotliwość. Pomiary długoterminowej stałości częstotliwości prowadzono w klimatyzowanym laboratorium w temperaturze 20 ± 1°C. Dodatkowo korygowano zmiany częstotliwości generatorów w zależności od ciśnienia atmosferycznego i wilgotności powietrza. Uzyskano krótkoterminową niestałość częstotliwości 7x10 -13/1s i niestałość długoterminową po miesiącu starzenia w zakresie 1÷8x10-11/24 h. W artkule przedstawiono parametry rezonatorów pobudzanych polem równoległym do drgań anharmonicznych i wyniki badań generatorów z tymi rezonatorami w porównaniu z generatorami, w których wykorzystano klasyczne rezonatory pobudzane polem równoległym do drgań modu głównego.

EN

The first information about anharmonic mode vibration excitation by lateral field possibility was presented by authors in 1998. In the next year the lateral field excited anharmonic mode resonators were worked in Tele and Radio Research Institute. In 2000 year the oscillators utilizing these resonators were designed. The measurement of the oscillators long term, short term and temperature frequency stability were carried out. The long term frequency stability measurements were realized in conditioned laboratory with 20°C temperature. The influence of atmospheric pressure and air humidity was corrected. The short term frequency stability better as 7x10-13/s and long term frequency stability better as 7x10-11 were obtained. In the paper the parameters of lateral field excited anharmonic mode resonators are presented. There is also presented construction of the oscillator utilizing these resonators and. its parameters.

6

Rezonatory cięcia SC pobudzane polem równoległym do drgań anharmonicznych

Weiss K., Szulc W., Świderski M.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2000

|

Vol. 46, nr 3

431-452

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badan i prób optymalizacji konstrukcji wysokostabilnych rezonatorów kwarcowych cięcia CS wykorzystujących drgania anharmoniczne, pobudzanych polem elektrycznym równoległym do powierzchni płytki. Zaprezentowano również oryginalne metody badania rozkładu obszarów pobudzeń płytki kwarcowej do drgań przy pobudzeniu polem równoległym i prostopadłym do powierzchni płytki. Zaprezentowane modele rezonatorów wykazują parametry porównywalne z rezonatorami klasycznymi, przy czym elektrody pobudzające wibrator do drgań znajdują się poza obszarem drgań. Stawarza to potencjalną możliwość uzyskania dla tych rezonatorów w generatorach większej stałości częstorliwości w czasie oraz niższego poziomu szumów fazowych.

EN

In the paper the results of initial investigation and optimization and SC - cut anharmonic mode quartz resonators excited by lateral field are presented. The original methods of quartz plate lateral and perpendicular field excitation regions measurement are also presented. The presented resonators exhibit comparable to classical resonators parameters. In these resonators electrodes are positioned over the vibration regions. It gives potential possibility of better long term frequency stability and short term frequency stability obtain.

7

Próby wykorzystania rezonatorów kwarcowych objętościowych i z falą powierzchniową jako czujników siły i ciśnienia

Weiss K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1999

|

Vol. 40, nr 12

23-29

PL

Przedstawiono wstępne wyniki badań możliwości wykorzystania rezonatorów kwarcowych jako czujników siły i ciśnienia. Czujniki kwarcowe są stosowane w wielu dziedzinach, jednak ich wykorzystanie nie jest masowe. Na przeszkodzie stoi ich cena oraz najczęściej delikatna konstrukcja. W prezentowanej pracy, poza dobrze już znanymi czujnikami z rezonatorami objętościowymi poddano badaniom czujniki wykorzystujące rezonatory na fali powierzchniowej. Główną zaletą takich rezonatorów jest ich stosunkowo prosta konstrukcja mechaniczna oraz fakt, że struktura rezonatora znajduje się tylko po jednej stronie płytki kwarcowej. Dzięki temu druga strona płytki może być poddawana działaniu czynników zewnętrznych bez groźby uszkodzenia rezonatora. Sam kwarc jako materiał czujnika posiada niewątpliwe zalety, jak np. doskonałe własności mechaniczne i wysoką odporność chemiczną. Można zatem spodziewać się, że czujniki takie będą mogły pracować w trudnych warunkach środowiskowych. W artykule przedstawiono dwa rozwiązania czujników siły z rezonatorami objętościowymi i powierzchniowymi oraz jedno rozwiązanie czujnika ciśnienia z rezonatorem z falą powierzchniową. Wyniki badań nie stanowią gotowego rozwiązania praktycznego czujników, ale wskazują kierunek dalszych prac i możliwości prezentowanych rozwiązań.

EN

In the paper the preliminary results of investigation of pressure and force sensors on the basis of bulk acoustic wave (BAW) and surface acoustic wave( SAW ) quartz resonators were presented. Ouartz sensors are applied in many technical domains but not on large scale. The limitation is relatively high price and rather delicate construction. In the presented work not only well known BAW resonanator damage hazard. Ouartz as materiał represents very good mechanical and chemical properties. It can be expected that these sensors can correctly work in difficult environmental terms. In the paper there were presented two force sensors solutions (BAW and SAW) and one SAW pressure sensor solution. The investigation results are not ready for practical application, but they show the direction of further work and present possibilities of solutions already obtained.