empfindliche Quarze?

Wie empfindlich sind eigentlich Quarze, wenn das Gerät, wo die eingebaut sind, mal auf den Boden fällt oder starken Vibrationen ausgesetzt ist? Die Scheibchen da drin können ja schnell reissen, insbesondere wenn sie bei hohen Frequenzen sehr dünn sind. Gibt es da Tests oder Herstellerangaben zu? Wenn ich mir da ein beliebiges Datenblatt anschaue, z.B.

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, dann sehe ich da keine Angaben zur maximal erlaubten g-Belastung. Hat da einer allgemein bekannte Werte oder Erfahrungswerte, vielleicht sogar für verschiedene Frequenzen und Hersteller?

Am Rande: Gibt sogar Firmen, die bieten zum Schnäppchenpreis (für Audio-Magie-Zubehör) von 110 Euro ein Quarz im Alublock an, für besseren Klang des CD-Spielers. Und sogar bei CD-Laufwerken soll es helfen, was natürlich Quatsch ist, da die Musik nicht synchron wiedergegeben wird:

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Frank Buss
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MaWin schrieb:

Kann ich bestätigen. Sogar bei einer Fernbedienung, die der Schwerkraft zum Opfer gefallen ist (beim Bettenausschütten aus dem ersten Stock gefallen) war alles heile, nur der Quarz hat sich verabschiedet. Je niedriger die Frequenz, desto schlimmer ist es (die Masse des Quarzes ist höher). Superempfindlich sind sie aber nicht. Schaue mal wie viel Handys und Fernbedienungen täglich auf dem Boden/Straße etc landen, nur ein Bruchteil wird zum Bruchteil. Bei höherwertigen Quarzen (im Thermostat eingelötet) habe ich schon max g gesehen. Auf einem stand sogar aufgedruckt: 10g max, 50g t

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Waldemar Krzok

Frank Buss schrieb:

Da hätte ich doch gleich eine Produktidee: Ein Quarzofen für Hifianhänger. Da ist die Wirkung gleich noch viel besser, wenn man eine Temperaturanzeige dranbastelt und Leute warten lässt bis der Quarzofen auf Temperatur ist.

Grüße, Jan

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Jan Lucas

Die sind dafuer bekannt kaputt zu gehen. Besonders in Fernbedienungen und USB-Sticks. Frueher hat man es auch oft gesehen das Quarze an etwas laengeren Beinen eingeloetet wurden, und dann ueber ein Stueck Schaumstoff an die Platine geklebt wurden. Im Zeitalter von Lowquality aber ist das ausgestorben.

Quarze sind auch sehr empfindlich gegen andere Umwelteinfluesse. In meiner Firma werden Messgeraete hergestellt die aus Messtechnischen Gruenden Salzsaeure verwenden muessen. Wenn da ein Kunde nicht sorgfaeltig mit umgeht dann passiert es auch schonmal das die obere Haelfte eines solchen Gehaeuse komplett weggeaetzt ist und der Quarz frei in der Landschaft steht. Funktioniert aber noch!

Ich vermute mal die haben Angst da was anzugeben. :-)

Ich denke das geht nicht weil es auf das Gesamtkonzept, also Art der Befestigung an der Platine, Aufaengung der Platine im Geraet, ankommt.

Olaf

p.s: Noch ein Tip: Ihr habt doch alle einen USB-Stick in der Tasche oder? Ich verwende da jetzt einen microSD-Reader. Es gibt die so klein das die nur wenig groesser als eine microSD Karte sind. Wenn mir der runterfaellt und kaputt geht dann stecke ich einfach die Speicherkarte in einen anderen Reader.

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Olaf Kaluza

"Frank Buss" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@40tude.net...

Ich hatte schon einen gebrochenen 1MHz Quartz, der schwang dann auf 6.3MHz. Geht also :-)

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MaWin

Nuja.

Ich wollte mal mit PC und Soundkarte Klavier stimmen. Ging nicht.

Beim Test mit dem Normalstimmton von der österreichischen Post war die Abweichung einfach zu groß. Verschiedene Soundkarten - verschiedene Tonhöhen.

Dazu kommt noch, daß die Soundkarten je nach Auflösung (sample rate) einen anderen Quarz verwenden, bis zu 3 Quarze auf einer Soundkarte. Jede sample Rate produziert eine ander Tonhöhe!

Deshalb ist die Idee mit der kalibrierten Master Clock für CD Spieler vielleicht doch nicht ganz so abwegig.

Beim Musikören fällts nicht auf, weil die Intervalle zueinander immer stimmen, lediglich die absolute Tonhöhe liegt meßbar daneben. Es geht immerhin um Millihertz beim Kammerton.

w.

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Helmut Wabnig

Mit SMD wäre das ein wenig schwierig, aber ansonsten klingt es nach einer guten Idee. In die Richtung geht wahrscheinlich auch das mit dem Plastiksockel um die Beinchen zur Platine hin, was ich schonmal in älteren Geräten gesehen habe?

Stimmt wahrscheinlich. Ich hatte ja mal daran gedacht, ein einfaches kleines SPS-Gerät zu bauen und sowas wird ja schonmal gerne in verschiedenen ungemütlichen Umgebungen eingesetzt (z.B. Propellermodellflugzeug). Sind da Quarzoszillatoren (also die Dinger in Chipform, mit Versorgungsspannung und Taktausgang) vielleicht mechanisch besser geeignet?

Mir ist bisher nur ein alter 256 MB USB-Stick mal kaputtgegangen, aber ich glaube nicht durch herunterfallen, lief einfach plötzlich nicht mehr, vielleicht ESD. Ist aber auch nicht kritisch, da ich den nur zum Datentransport brauche und dann einfach neu kopieren würde.

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Frank Buss

Waldemar Krzok schrieb:

Was hast Du denn da für eine teure fernbedienung? In meinen Teilen sind maximal Keramikresonatoren drin.

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Andreas Bockelmann

Andreas Bockelmann schrieb:

in meiner war ein lupenreiner Quarz. Wie viel Karat, weiß ich nicht :-). Auf jeden Fall so eine SMD-Flunder.

Waldemar

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Waldemar Krzok

Das kann ich bestätigen. In einem Feuerwehrpiepser sitzen zwei baugleiche Keramikfilter, direkt nebeneinander, aber einer um 90 grad gedreht. Es krepiert immer nur der eine, wenn so ein Ding auf den Boden fällt, den anderen habe ich noch nie kaputt erlebt.

-ras

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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Ja, Motorola macht das bei den Funkgeräten auch so, mit einer Silikonform, die den Quarz umschließt.

Nein, eher, daß er im Lötbada nicht mit dem Gehäuse an die Platine gelötet und kurzgeschlossen wird.

-ras

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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Nein, die haben wohl die Aufgabe Kurzschluesse zu verhindern. Die Drahtdurchfuehrungen der Quarze am Gehaeuse sind naemlich ganz schoen klein. Da kann es schonmal vorkommen das dein Loetauge das Gehaeuse beruehrt.

Falls du mit der Genauigkeit hinkommst wuerde ich Keramikresonatoren verwenden.

Olaf

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Olaf Kaluza

Gute Hersteller geben das schon an:

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Allerdings meist nur, ab wann es zu einer Frequenzabweichung von x ppm kommt, nicht wann es von 1MHz auf 5MHz geht und der Rest der Quarzscheibe in der Dose rumkloetert.

Ich entwickle oft Sachen, die entweder die ueblichen 20G bei einer ueberlebbaren Bruchlandung aushalten muessen oder wo ein abgesetztes Modul oefter runterfallen kann. Bei Raumfahrtelektronik noch erheblich mehr und weiche Puffersubstanzen kann man dort wegen rabiater Temperaturunterschiede meist vergessen. Da versuche ich mit Resonatoren auszukommen oder per PLL auf irgendeine Quelle aus einem geschuetzeren Bereich zu rasten. Im Notfall geht noch Montage auf einer flexiblen Kapton-Platine die dann geschickt montiert wird, sodass sie zumindest drei Freiheitsgrade erlaubt. Rotation ist meist nicht gefordert.

Das kann ja auch gar nicht klappen, denn der Block ist weder poliert noch vergoldet. Da hoert sich Musik ziemlich kratzig an :-)

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Joerg

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:h82o7j$nfp$ snipped-for-privacy@news.albasani.net...

Achsoja, und ein US-Entfernungsmesser, dessen Quarz aussetzte, obwohl er NICHT runtergefallen war :-(

Ich dachte erst an alles mögliche, von schwindender Batterie an kalte Lötstelle über uC der sein Programm vergisst, aber nicht daran, dass der Takt nicht taktete. Mit neuem Quarz ging's dann wieder.

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MaWin

Ich brauche das für USB. Laut USB-Spezifikation sind bei 12 MB/s +- 0,25% erlaubt (2.500 ppm).

Ich habe da auch einen interessanten Artikel gefunden:

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Demnach sind Keramikresonatoren auch nicht das optimale, wenn es um Schockfestigkeit geht. Leider kommen die Silicon Oscillators scheinbar nicht auf die geforderte Genauigkeit und man muß auch noch mindestens 2.000 Stück bestellen (10.000 bei speziellen Frequenzen).

Einige Firmen werben aber auch mit Schockfestigkeit, z.B. hier:

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wobei da aber wieder keine konkreten Zahlen stehen. Aber ich könnte mir gut vorstellen, daß es in dieser Hinsicht schlechte und gute Produkte gibt :-)

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Frank Buss, fb@frank-buss.de
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Frank Buss

Und ist auch recht anschaulich mit dem Fallenlassen aus 75 cm auf eine Holzplatte. Mal was anderes als die eher abstrakten maximalen G für x Millisekunden Angaben, die man sonst so sieht. Ich vermute mal, daß der Oszillator das dann aber auch aushält :-)

Gibt die sogar bei Digikey, wobei die natürlich nicht ganz so preiswert sind wie andere:

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Merkwürdigerweise ist ein Oszillator von denen preiswerter:

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Der würde auch gut in meine Schaltung passen, da der vorgesehene PIC18F2550 einen Vorteiler hat und somit fast beliebige Vielfache von 4 MHz verkraftet.

Das Datenblatt des Oszillators sagt:

Vibration: Vibration per Mil Std 883E Method 2007.3 Test Condition A Shock: Mechanical Shock per Mil Std 883E Method 2002.4 Test Condition B.

Habe da auf die Schnelle nichts gefunden. Würde das auch einen Fall auf besagte Holzplatte aushalten und den Einsatz in Modellflugzeugen? Und ich gehe mal davon aus, daß die restlichen Bauteile, wie der Microcontroller oder Keramikkondensatoren, unkritisch sind?

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Frank Buss

Vermutlich arbeiten dort Funkamateure der alten Riege :-)

Sieht recht gusseisern aus, in der Hoffnung dass die vier Loet-Pads nicht abreissen. Sieht nach Keramikgehaeuse aus, da ist das immer so eine Sache.

Unsere Mil Standards sind an sich online publiziert, z.B.:

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Schon, aber nicht solche Geschichten wie im vierten Video hier:

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Ich wuerde einige Bauteilarten meiden: BGA-Gehaeuse oder groessere DFN und aehnliche Gehaeusearten die kein Flexing (Biegung?) der Leiterplatte ausgleichen koennen, keramische C ueber 1206, SMT-Elkos mit duennen umgebogenen Beinchen, groessere SMT Spulen die nicht mindestens vier Pads haben, Ferrite wo ein Teil des Kerns mit relativ hoher Masse aufgeklebt ist. Im Prinzip all das wo einem das Bauchgefuehl sagt, dass es zu starr oder zu grazil ist.

Tear-drop entries fuer Pads waeren auch ganz gut, damit sich nicht so schnell von einer 90-Grad Innenkante ein Riss ausbreitet. Beim CAD auch eine Leiterbahnrundung einschalten, mindestens fuer Innenkanten. Ich mache keine Layouts, aber m.W. kann Eagle das.

Es moegen jetzt einige frotzeln und sagen das sei nicht modern, BGA sei nunmal die Zukunft und so weiter, aber ich muss oefter bestehende Design "gusseiserner" machen, weil es zu viele Ausfaelle im Feld gibt. Hinterher gehen die Ausfaelle normalerweise ziemlich dramatisch zurueck. Ich sehe es schon kommen, heute ist Feiertag aber morgen darf ich sicher wieder "Ueberzeugungsarbeit" leisten und bei einem Chip auf ein schwieriger beschaffbares MSOP-Gehaeuse dringen. Dieses Design geht weit ueber die ueblichen 20G raus und da muss das einfach sein.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

In article , |> |> in meiner war ein lupenreiner Quarz. Wie viel Karat, weiß ich nicht :-).

Bei der Aussage hatte ich auf einmal ein neues Betätigungsfeld für Swarovski vor meinem geistigen Auge...

Rainer

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Rainer Buchty

Arbeiten die neuen FTDIs jetzt nicht sogar ohne Quarz indem sie sich den Takt irgendwie aus dem Bus holen? Mir war da so was gesehen zu haben....

Olaf

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Olaf Kaluza

Da steht nix drin. Aber ich habe hier was gefunden:

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Da steht dann, daß "Method 2007.3 Test Condition A" 20 g vibration in allen

3 Achsen für 48 Minuten bedeutet und "Method 2002.4 Test Condition B" 1500 g für eine halbe Millisekunde. Also das kann man dann wohl auch auf einen Betonboden werfen, ohne das es kaputt geht :-)

Das war aber wirklich gut gezielt :-) Sowas soll meine Schaltung nicht aushalten brauchen, aber wäre vielleicht möglich, zumindest vom Oszillator her gesehen.

Das sollte unkritisch bei meiner Schaltung sein. Hier ist das (von Hand geroutete) Layout von meinem Prototpyen, noch mit einem anderen 4 MHz Quarzoszillator. Platine kommt die nächsten Tage.

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Gute Idee, kannt ich noch nicht. Eine Google Bildersuche hat recht anschaulich gezeigt, was gemeint ist:

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Ich vermute mal, Eagle kann das nicht? Habe da nichts zu gefunden.

Ja, Eagle kann das, werde ich für die nächste Version machen. Aber sind aktuell auch keine allzu spitzen Winkel drin und sowieso dicke Leiterbahnen, sodaß das wahrscheinlich nicht so kritisch ist?

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Frank Buss, fb@frank-buss.de
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Frank Buss

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