DE69110518T2 - Gegen klimatische Schwankungen unempfindlicher, temperaturgeregelter piezoelektrischer Resonator. - Google Patents
Gegen klimatische Schwankungen unempfindlicher, temperaturgeregelter piezoelektrischer Resonator.Info
- Publication number
- DE69110518T2 DE69110518T2 DE1991610518 DE69110518T DE69110518T2 DE 69110518 T2 DE69110518 T2 DE 69110518T2 DE 1991610518 DE1991610518 DE 1991610518 DE 69110518 T DE69110518 T DE 69110518T DE 69110518 T2 DE69110518 T2 DE 69110518T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thermostatically controlled
- container
- pilot oscillator
- lid
- controlled container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- ABJSOROVZZKJGI-OCYUSGCXSA-N (1r,2r,4r)-2-(4-bromophenyl)-n-[(4-chlorophenyl)-(2-fluoropyridin-4-yl)methyl]-4-morpholin-4-ylcyclohexane-1-carboxamide Chemical compound C1=NC(F)=CC(C(NC(=O)[C@H]2[C@@H](C[C@@H](CC2)N2CCOCC2)C=2C=CC(Br)=CC=2)C=2C=CC(Cl)=CC=2)=C1 ABJSOROVZZKJGI-OCYUSGCXSA-N 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012173 sealing wax Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/006—Details of instruments used for thermal compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/08—Holders with means for regulating temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/04—Constructional details for maintaining temperature constant
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen thermostatgeregelten Pilotschwinger mit piezoelektrischem Resonator. Ziel der Erfindung ist es, die Frequenzstabilität des Pilotschwingers zu verbessern, wenn die klimatischen Bedingungen sich ändern.
- Ein Schwinger ist ein Oszillator, der von einem piezoelektrischen Resonator gesteuert wird. Der piezoelektrische Resonator kann ein Quarz oder ein anderes piezoelektrisches Material sein, z.B. Lithiumtantalat.
- Ein thermostatgeregelter Schwinger enthält im allgemeinen in einem Schutzgehäuse einen thermostatisch geregelten Behälter und eine gedruckte Schaltung mit insbesondere einer Spannungsregelschaltung, einem Ausgangsverstärker und einer Schaltung zur Temperaturregelung. In dem thermostatisch geregelten Behälter liegt insbesondere ein piezoelektrischer Resonator, der einem auf einer Druckschaltung montierten Oszillatorkreis zugeordnet ist.
- Der piezoelektrische Resonator enthält in einem dichten Gehäuse, das einem Vakuum oder einem Stickstoff-- Partialdruck ausgesetzt ist, und eine Lamelle aus einem piezoelektrischen Material, die Elektroden aufweist und zwischen zwei leitenden Pfosten gehalten wird.
- Das US-Patent 1 921 431 beschreibt einen piezoelektrischen Resonator mit einem piezoelektrischen Kristall und Elektroden, die in einem thermostatisch geregelten dichten Behälter eingekapselt sind.
- Die Eigenschaften derzeit verfügbarer Pilotschwinger hinsichtlich Frequenzstabilität in einem weiten Temperaturbereich verbessern sich laufend. Dies hat die Erforschung des Einflusses der Feuchtigkeit, des Drucks und der Temperatur auf die Frequenzstabilität der Pilotschwinger ermöglicht.
- Die meisten derzeit verfügbaren Pilotschwinger befinden sich in einem metallischen Schutzgehäuse bestehend aus einem Sockel und einer Haube. Der Sockel und die Haube werden aneinander befestigt, wenn der Pilotschwinger überprüft worden ist, aber diese Verbindung bleibt oft luftdurchlässig. Das Patent WO 89/12 929 beschreibt eine solche Konfiguration. Der dicht eingekapselte piezoelektrische Resonator befindet sich in einem thermostatisch geregelten Behälter, der seinerseits im Schutzgehäuse angeordnet ist. In anderen Ausführungsformen ist das Schutzgehäuse dicht verschlossen.
- Der thermostatisch geregelte Behälter enthält im allgemeinen einen Körper und einen Deckel, wobei letzterer mit mindestens zwei Schrauben auf dem Körper befestigt ist. Der behälter besteht im allgemeinen aus einem gut wärmeleitenden Metall.
- Setzt man einen thermostatisch geregelten Pilotschwinger, der sich in einem nicht dichten Schutzgehäuse befindet, hinreichend langen Temperaturstufen aus, die abwechselnd warm und kalt sind, dann sieht man, daß sich die Frequenz des Pilotschwingers nicht stabilisiert. Um diese Erscheinung zu illustrieren, zeigt Figur 1 die relative Veränderung der Frequenz eines thermostatisch geregelten Pilotschwingers mit Quarz abhängig von der Zeit, wenn die Außentemperatur in Stufen variiert. Die Temperaturkurve gliedert sich in folgende Bereiche:
- - zwischen den Zeitpunkten T1 und T1+12 Stunden liegt die Temperatur konstant bei 20ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+12 Stunden und T1+18 Stunden steigt die Temperatur linear von 20ºC auf 57ºC an;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+18 Stunden und T1+30 Stunden bleibt die Temperatur konstant bei 57ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+30 Stunden und T1+36 Stunden nimmt die Temperatur linear von 57ºC auf 20ºC ab.
- Diese vier Schritte werden dann in der gleichen Reihenfolge wiederholt.
- Es ergibt sich, daß die Frequenzabweichung negativ ist, solange die Temperatur ansteigt, und positiv, wenn die Temperatur sinkt. Diese Erscheinung wird durch Mängel des Thermostaten, des Behälters und der innerhalb und außerhalb des Behälters angebrachten elektronischen Bauteile hervorgerufen. Diese Mängel sind bekannt und die Verwendung von verbesserten Bauteilen führt zur Verringerung dieser Erscheinung.
- Außerdem stabilisiert sich die Frequenz auch nicht, während die Temperatur konstant bleibt. Vielmehr nimmt die Frequenz während der Stufen bei hoher Temperatur ab und bei niederer Temperatur zu.
- Während der Temperaturstufen beeinflussen nicht mehr die Veränderungen der Außentemperatur die Frequenz.
- Feuchtigkeit befindet sich normalerweise in dem Schutzgehäuse des Pilotschwingers. Die Temperaturänderungen des Pilotschwingers haben zu unterschiedlichen Verteilungen der Feuchtigkeit zwischen dem Innenraum und der Außenseite des thermostatisch geregelten Behälters geführt.
- Da das Schutzgehäuse des Pilotschwingers nicht dicht verschlossen ist, kann Feuchtigkeit von außen in das Schutzgehäuse eindringen. Umgekehrt kann auch Feuchtigkeit, die sich im Inneren des Schutzgehäuses befindet, nach außen entweichen.
- Alle diese Veränderungen des Feuchtigkeitsgrads beeinflussen direkt die Dielektrizitätskonstanten der elektronischen Bauteile des Pilotschwingers und insbesondere der im Inneren des thermostatisch geregelten Behälters angeordneten Bauteile.
- Daher ändert sich die Frequenz des Pilotschwingers.
- Um die elektronischen Bauteile gegen diese Feuchtigkeitsschwankungen zu schützen, kann man sie versiegeln. Diese Lösung bietet keine wirklich zufriedenstellenden Ergebnisse. Der Siegellack altert mit der Zeit. Außerdem hat er auch nicht vernachlässigbare negative Einflüsse auf die Bauteile. Man begrenzt damit nämlich nur die Feuchtigkeitstransfers.
- Man kann auch das Schutzgehäuse des Pilotschwingers dicht verschließen.
- Die in Figur 2 gezeigte Kurve betrifft die relative Veränderung der Frequenz eines thermostatisch geregelten Pilotschwingers mit Quarz abhängig von der Zeit, wenn die Außentemperatur in Stufen variiert. Nun ist aber das Schutzgehäuse des Pilotschwingers dicht.
- Der Temperaturverlauf ist wie folgt gewählt:
- - zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T1+5 Stunden beträgt die Temperatur konstant 20ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+5 Stunden und T1+8 Stunden steigt die Temperatur linear von +20 auf +57ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+8 Stunden und T1+13 Stunden bleibt die Temperatur konstant auf 57ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+13 Stunden und T1+16 Stunden nimmt die Temperatur linear ab von +57 auf +20ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+16 Stunden und T1+21 Stunden bleibt die Temperatur wieder konstant auf 20ºC.
- In dieser Konfiguration ergibt sich immer noch ein Feuchtigkeitstransfer zwischen der Innenseite des Schutzgehäuses und der Innenseite des thermostatisch geregelten Behälters.
- Anstatt eine Verbesserung gegenüber der vorhergehenden Konfiguration zu erzielen, stellt man fest, daß die relativen Frequenzänderungen immer noch erheblich sind. Sie verlaufen aber umgekehrt und variieren nun gleichsinnig mit der Temperatur.
- In dieser Konfiguration führt nämlich die Veränderung der Temperatur zu Druckunterschieden innerhalb des dichten Schutzbehälters gemäß folgendem Gesetz
- P V = N k T
- Hierbei ist P der Druck im Schutzgehäuse, V das Volumen des Schutzgehäuses, N und k sind Konstanten und T ist die Temperatur im Inneren des Schutzgehäuses.
- Der thermostatisch geregelte Behälter ist so undicht verschlossen, daß er einen Druckausgleich erlaubt. Der Innendruck ändert sich gemäß den Änderungen des Drucks im Schutzgehäuse. Die Veränderung des Drucks im Inneren des thermostatisch geregelten Behälters hat einen Einfluß auf den piezoelektrischen Resonator. Dabei ergibt sich ein geänderter Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Resonators. Dies führt oft zu einer Verformung der Wände des Resonatorgehäuses.
- Der für diese Meßkurven verwendete Resonator ist in ein Metallgehäuse eingeschlossen und hat eine Druckempfindlichkeit von 1 10&supmin;&sup8;/bar. Dies ist eine mittlere Empfindlichkeit.
- Um die Frequenzeigenschaften des Pilotschwingers zu verbessern, kann man einen wesentlich weniger gegen Druckänderungen empfindlichen Resonator in der gleichen Konfiguration verwenden. Solche Resonatoren sind oft in Glasgehäuse eingekapselt; sie beanspruchen mehr Raum und sind teurer in der Herstellung.
- Aber auch mit einem kaum auf Druckschwankungen ansprechenden Resonator erhält man keinen Pilotschwinger mit der gewünschten Frequenzstabilität. Man ist daher gezwungen, jeden Pilotschwinger einzeln abzugleichen, indem auf die Kennwerte der verwendeten elektronischen Bauelemente Einfluß genommen wird. Diese Regelung ist mit einer industriellen Serienfertigung nicht vereinbar.
- Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Mängel und schlägt einen thermostatisch geregelten Pilotschwinger mit piezoelektrischem Resonator vor, dessen Frequenzabweichung aufgrund von Änderungen in der Feuchtigkeit, des Drucks und der Temperatur verringert ist.
- Die Erfindung führt zu einem verbesserten Pilotschwinger, obwohl nur ein üblicher piezoelektrischer Resonator mit einer mittleren Druckempfindlichkeit eingesetzt wird. Der Herstellungspreis des Pilotschwingers verringert sich entsprechend.
- Das Prinzip der Erfindung besteht darin, im Inneren des thermostatisch geregelten Behälters möglichst konstante werte der Luftfeuchtigkeit und des Drucks beizubehalten, wenn diese klimatischen Bedingungen außerhalb des Schutzgehäuses des Pilotschwingers variieren.
- Zu diesem Zweck gestaltet man den thermostatisch geregelten Behälter dicht und macht den Körper und den Deckel des thermostatisch geregelten Behälters ausreichend starr, damit er sich nicht unter der Wirkung von Druckänderungen verformt, die sich außerhalb des Behälters ergeben.
- Gegenstand der Erfindung ist ein thermostatisch geregelter Pilotschwinger mit einem piezoelektrischen Resonator, der in einen einen Körper und einen Deckel enthaltenden thermostatisch geregelten Behälter eingesetzt ist, wobei der Resonator seinerseits ein dichtes Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Frequenzabweichung des Pilotschwingers abhängig von Klimaänderungen der thermastatisch geregelte Behälter dicht ausgebildet ist und daß der Körper und der Deckel des Behälters ausreichend steif sind, um im wesentlichen ohne Verformungen den Druckunterschieden zu widerstehen, die zwischen dem Innenraum des thermostatisch geregelten Behälters und der Außenseite auftreten können.
- Um den thermostatisch geregelten Behälter abzudichten, kann man eine Dichtungsmasse oder einen Dichtungsring zwischen den Deckel und den Körper des Behälters einfügen. Der Deckel wird beispielsweise durch Schrauben mechanisch auf den Körper gedrückt.
- Gemäß einer anderen Variante kann man den Deckel auf den Körper des Behälters kleben oder löten.
- Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor.
- Figur 1 wurde bereits beschrieben und zeigt die relative Veränderung der Frequenz eines bekannten thermostatisch geregelten Pilotschwingers, der sich in einem luftdurchlässigen Schutzgehäuse befindet, und zwar abhängig von der Zeit, wenn die Außentemperatur variiert.
- Figur 2 wurde bereits beschrieben und zeigt die relative zeitliche Veränderung der Frequenz eines bekannten thermostatisch geregelten Pilotschwingers in einem dichten Schutzgehäuse, wenn die Außentemperatur variiert.
- Figur 3 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen thermostatisch geregelten Pilotschwinger.
- Figur 4 zeigt im Querschnitt eine Variante des thermostatisch geregelten Behälters für einen erfindungsgemäßen Pilotschwinger.
- Figur 5 zeigt im Querschnitt eine zweite Variante eines thermostatisch geregelten Behälters für einen erfindungsgemäßen Pilotschwinger.
- Figur 6 zeigt im Querschnitt eine dritte Variante eines thermostatisch geregelten Behälters für einen erfindungsgemäßen Pilotschwinger.
- Figur 7 zeigt die relative Veränderung der Frequenz eines erfindungsgemäßen thermostatisch geregelten Pilotschwingers abhängig von der Zeit, wenn die Außentemperatur variiert.
- In den verschiedenen Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.
- Figur 3 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen thermostatisch geregelten Pilotschwinger. Dieser Pilotschwinger ist in einem Schutzgehäuse 1 enthalten, das einen Sockel 2 und eine Haube 3 besitzt. Das Schutzgehäuse 1 kann dicht verschlossen oder auch luftdurchlässig sein. Die Art des Verschlusses des Gehäuses hat keinen Einfluß auf die Frequenzabweichung des Pilotschwingers. Im Inneren des Schutzgehäuses 1 sitzt auf einer Druckschaltungsplatte 4 ein thermostatisch geregelter Behälter 6 neben elektronischen Bauteilen 5, die beispielsweise einen Ausgangsverstärker, eine Spannungsregelschaltung oder eine Temperaturregelschaltung bilden. Der thermostatisch geregelte Behälter 6 enthält einen Körper 10 und einen Deckel 9. Der Körper 10 wird von einem Boden 7 und Seitenwänden 8 gebildet. Dieser thermostatisch geregelte Behälter 6 besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall.
- An der Außenseite des Körpers 10 des Behälters 6 liegen Heizelemente 30, beispielsweise in Form von Leistungstransistoren.
- Im Inneren des thermostatisch geregelten Behälters 6 befindet sich ein piezoelektrischer Resonator 11. Dieser enthält eine Lamelle 12 aus piezoelektrischem Material, die zwischen zwei elektrisch leitenden Pfosten 13 gehalten wird. Diese Pfosten verbinden direkt oder indirekt die Lamelle mit einem Oszillator 15, der sich auch im thermostatisch geregelten Behälter befindet.
- Die piezoelektrische Lamelle 12 ist in ein Gehäuse eingekapselt, das aus einem Sockel 18 und einer Haube 17 besteht. Die Haube 17 und der Sockel 18 sind dicht miteinander verbunden, und der Innenraum ist entweder evakuiert oder mit einem Gas, z.B. Stickstoff, bei niedrigem Druck gefüllt.
- Der Körper 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6 bildet einen Hohlraum 31, in den das Gehäuse des Resonators 11 hineinpaßt. Der Hohlraum 31 hat solche Abmessungen, daß das Gehäuse des Resonators 11 in thermischem Kontakt mit dem Körper 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6 steht.
- Die Lamelle 12 kann aus Quarz oder einem anderen piezoelektrischen Material, z.B. Lithiumtantalat, bestehen.
- Der Oszillator 15 wird von einer elektronischen Schaltung 19 gebildet, die beispielsweise auf einer Druckschaltungsplatte 20 montiert ist. Die Druckschaltungsplatte 20 ruht auf einer Schulter 32 des Körpers 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6. Die Platte 20 befindet sich zwischen dem Resonator 11 und dem Deckel 9 des thermostatisch geregelten Behälters 6.
- Elektrische Anschlußdrähte 21 dienen der elektrischen verbindung zwischen dem Oszillator 15 und den elektronischen Bauteilen 5, die außerhalb des thermostatisch geregelten Behälters 6 angeordnet sind. Diese Drähte verlaufen in einem Kanal 22, der in einer Seitenwand 8 des Körpers 10 des Behälters 6 verläuft.
- Erfindungsgemäß ist der thermostatisch geregelte Behälter 6 dicht. Hierzu wird eine kontinuierliche Spur einer Dichtmasse 35 auf den Rand des Körpers 10 des thermostatisch geregelten Behälters aufgebracht, ehe der Deckel 9 aufgesetzt wird. Der Deckel 9 ist plattenförmig. Er wird in üblicher Weise auf dem Körper 10 befestigt, beispielsweise durch mindestens zwei Schrauben 36.
- Beim Aufschrauben des Deckels 9 auf den Körper 10 wird die Spur von Dichtmasse 35 zerdrückt und gewährleistet die Dichtheit des thermostatischen Behälters. Die Schrauben 36 bewirken ihrerseits einen mechanischen Halt zwischen dem Körper 10 des Behälters 6 und dem Deckel 9.
- Am Austritt der Drähte 21 aus dem Behälter 6 durchqueren diese Drähte einen Dichtstopfen 23, der beispielsweise durch Löten oder Kleben auf dem Körper des thermostatisch geregelten Behälters 6 befestigt wird.
- Die Erfindung sieht außerdem vor, daß der Körper 10 und der Deckel 9 des thermostatisch geregelten Behälters 6 hinreichend starr sind, um im wesentlichen ohne Verformung die Druckdifferenzen aufzufangen, die zwischen dem Inneren des thermostatisch geregelten Behälters 6 und der Außenwelt auftreten können. Beim Befestigen des Deckels ergibt sich zwar ein gleicher Druck zwischen der Innenseite des thermostatisch geregelten Behälters 6 und der Umgebung, aber der thermostatisch geregelte Pilotschwinger kann auch in der Raumfahrt verwendet werden und könnte in diesem Fall extrem niedrigen Außendrücken unterliegen.
- Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen Varianten für die Realisierung der Dichtheit des thermostatisch geregelten Behälters 6. Es wurde nur der Behälter dargestellt, während die elektronischen Bauteile, die Quarzlamelle und die leitenden Pfosten weggelassen wurden.
- Gemäß Figur 4 wird eine Dichtung 40 zur Herstellung der Dichtheit des thermostatisch geregelten Behälters 6 verwendet. Diese Dichtung 40 ruht auf dem Rand des Körpers 10. Wie vorher wird beim Aufschrauben des Deckels 9 die Dichtung 40 gequetscht. Die hier verwendete Dichtung ist eine Flachdichtung.
- Man könnte auch eine Ringdichtung verwenden. Diese Dichtung könnte teilweise in eine im Körper des Behälters entlang von dessen Umfang eingeschnittene Nut eingelegt sein. Diese Variante ist nicht dargestellt.
- Figur 5 zeigt eine andere Variante des thermostatisch geregelten Behälters. Hier wurde der Deckel 9 auf den Körper 10 des elektrostatisch geregelten Behälters 6 aufgeklebt. hierzu wird vor dem Auflegen des Deckels 9 eine Kleberspur 50 entlang des Rands des Körpers 10 des Behälters 6 aufgebracht. Man wählt einen gegen Feuchtigkeit und Wärme widerstandsfähigen Kleber. Man braucht keine Schraube, da der Kleber sowohl die Dichtheit des thermostatisch geregelten Behälters 6 als auch den mechanischen Halt zwischen dem Deckel 9 und dem Körper 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6 gewährleistet. Diese Lösung ist etwas schwierig umzusetzen und der Deckel kann praktisch nicht mehr abgenommen werden.
- Figur 6 zeigt eine weitere Variante, um den Deckel 60 dicht auf den Körper 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6 aufzubringen. Hier enthält der Deckel 60 einen Rand 61. Ist der Deckel 60 aufgesetzt, dann steht sein Rand 61 mit der Außenfläche des Körpers 10 des thermostatisch geregelten Behälters 6 in Kontakt. Nun kann man beispielsweise mit Indiumlot den Deckel 60 entlang des Körpers 10 anlöten. Es wurde eine Lötsehne 62 dargestellt, die sowohl mit dem Deckel 60 als auch mit dem Körper 10 in Kontakt steht. In dieser Konfiguration gewährleistet die Lötung sowohl die dichtheit des thermostatisch geregelten Behälters als auch den mechanischen Halt zwischen dein Körper 10 und dem Deckel 60.
- Aufgrund der Tatsache, daß der Behälter abgedichtet ist, kann man im Inneren des Behälters die Feuchtigkeit und den Druck unabhängig von den äußeren klimatischen Bedingungen konstant halten. Das Schutzgehäuse des Pilotschwingers hat keinen Einfluß mehr auf die relative Veränderung der Frequenz. Es kann daher dicht oder auch nicht dicht sein.
- Figur 7 zeigt die relative Veränderung der Frequenz des erfindungsgemäßen thermostatisch geregelten Pilotschwingers abhängig von der Zeit, wenn die Außentemperatur in Stufen verändert wird. Der Pilotschwinger befindet sich in einem dichten Schutzgehäuse, aber dieses Gehäuse hat keinen Einfluß auf die Frequenz und könnte auch luftdurchlässig sein.
- Die Temperatur wird wie folgt verändert:
- - zwischen den Zeitpunkten T1 und T1+5 Stunden ist die Temperatur konstant und beträgt +20ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+5 Stunden und T1+6 Stunden 30 Minuten steigt die Temperatur linear von +20ºC auf +57ºC an;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+6 Stunden 30 Minuten und T1+11 Stunden 30 Minuten bleibt die Temperatur konstant bei +57ºC;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+11 Stunden 30 Minuten und T1+13 Stunden nimmt die Temperatur linear von +57ºC auf +20ºC ab;
- - zwischen den Zeitpunkten T1+13 Stunden und T1+18 Stunden bleibt die Temperatur konstant auf +20ºC.
- Während der drei Temperaturstufen bleibt die Frequenzkurve im wesentlichen linear mit einer geringen Steigung. Die Steigung ist in den drei Abschnitten praktisch dieselbe.
- Diese Steigung beruht auf der Alterung des Resonators zu Beginn seines Betriebs. Dies ist eine normale Erscheinung. Es gibt keine anderen Frequenzabweichungen während der temperaturstufen, und die drei Kurvenabschnitte sind im wesentlichen parallel.
- Eine deutliche Frequenzänderung ergibt sich während der Temperaturan- und -abstiege. Diese Änderung beruht auf den Mängeln des Thermostaten und der elektronischen Bauteile. Diese Frequenzveränderung ist gering, nämlich in der Größenordnung von 6 10&supmin;¹¹ für eine Temperaturänderung um 37ºC. Diese Veränderung ist deutlich niedriger als die anhand der Figuren 1 und 2 beobachtete.
- Die Messungen zeigen, daß bei Verwendung eines üblichen thermostatgeregelten Behälters die Druckempfindlichkeit des Pilotschwingers in der Größenordnung von 10&supmin;&sup8;/bar lag. Dichtet man den Behälter ab, dann sinkt die Druckempfindlichkeit des Pilotschwingers auf 5 10&supmin;¹&sup0;/bar. Der Gewinn an Druckunempfindlichkeit liegt in der Größenordnung von 20. Es ist daher nicht mehr notwendig, im Pilotschwinger einen extrem druckunempfindlichen Resonator einzusetzen. Vielmehr genügt ein Resonator mittlerer Güte, so daß die Kosten des Pilotschwingers abnehmen.
- Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele begrenzt. Insbesondere kann der thermostatisch geregelten Behälter mit anderen Mitteln abgedichtet werden.
Claims (9)
1. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger mit einem
piezoelektrischen Resonator (11), der in einen einen Körper (10)
und einen Deckel (9) enthaltenden thermostatisch geregelten
Behälter (6) eingesetzt ist, wobei der Resonator (11)
seinerseits ein dichtes Gehäuse aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Frequenzabweichung des
Pilotschwingers abhängig von Klimaänderungen der thermostatisch
geregelte Behälter (6) dicht ausgebildet ist und daß der
Körper (10) und der Deckel (9) des Behälters (6) ausreichend
steif sind, um im wesentlichen ohne Verformungen den
Druckunterschieden zu widerstehen, die zwischen dem Innenraum des
thermostatisch geregelten Behälters (6) und der Außenseite
auftreten können.
2. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtmasse (35) die
Dichtheit zwischen dem Deckel (9) und dem Körper (10) des
thermostatisch geregelten Behälters (6) gewährleistet und daß
mechanische Mittel (36) zur Befestigung des Deckels (9) auf
dem Körper (10) vorgesehen sind.
3. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (40) die Dichtheit
zwischen dem Deckel (9) und dem Körper (10) des
thermostatisch geregelten Behälters (6) gewährleistet und daß der
Deckel (9) durch mechanische Mittel (36) auf dem Körper (10)
befestigt ist.
4. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach einem der
Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
mechanischen Mittel (36) aus mindestens zwei Schrauben bestehen,
die durch den Deckel (9) verlaufen und in die Wand des
Körpers (10) des thermostatisch geregelten Behälters (6)
eindringen.
5. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kleber (50) die Dichtheit
und den mechanischen Halt zwischen dem Deckel (9) und dem
Körper (10) des thermostatisch geregelten Behälters (6)
gewährleistet.
6. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber gegen Feuchtigkeit
und Wärme beständig ist.
7. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (60) auf den Körper
(10) des thermostatisch geregelten Behälters (6) aufgelötet
ist, wobei die Lötspur die Dichtheit und den mechanischen
Halt zwischen dem Deckel (60) und dem Körper (10) des
thermostatisch geregelten Behälters (6) gewährleistet.
8. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, bei dem elektrische Drähte (21) die
elektrische Verbindung zwischen dem Innenraum und der
Außenseite des thermostatisch geregelten Behälters (6)
gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Drähte (21) einen
Dichtstopfen (23) durchqueren, der auf dem Körper (10) des
thermostatisch geregelten Behälters (6) befestigt ist.
9. Thermostatisch geregelter Pilotschwinger nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er von einem
Schutzgehäuse (1) umgeben ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9003880A FR2660499B1 (fr) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Pilote thermostate a resonateur piezoelectrique, peu sensible aux variations climatiques. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69110518D1 DE69110518D1 (de) | 1995-07-27 |
DE69110518T2 true DE69110518T2 (de) | 1995-11-30 |
Family
ID=9395150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1991610518 Expired - Fee Related DE69110518T2 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Gegen klimatische Schwankungen unempfindlicher, temperaturgeregelter piezoelektrischer Resonator. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0449721B1 (de) |
DE (1) | DE69110518T2 (de) |
FR (1) | FR2660499B1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752942B1 (fr) * | 1996-08-29 | 1998-11-20 | Gibert Francis Jean Paul | Composant accelerometre a faible derive |
RU2122278C1 (ru) * | 1997-07-09 | 1998-11-20 | Открытое акционерное общество "МОРИОН" | Термостатированный кварцевый генератор и способ настройки его терморегулятора |
DE19731274A1 (de) | 1997-07-22 | 1999-01-28 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Biotin |
RU2503122C1 (ru) * | 2012-11-16 | 2013-12-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" | Термостатированный кварцевый генератор |
CN107677887A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-09 | 江汉大学 | 一种基于贮存泡的频移测量装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1901735A (en) * | 1925-07-15 | 1933-03-14 | Wired Radio Inc | Piezo electric crystal system |
US1921432A (en) * | 1930-05-05 | 1933-08-08 | Bell Telephone Labor Inc | Constant temperature apparatus |
US4354133A (en) * | 1980-08-29 | 1982-10-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hermetically sealed container |
JPS58222610A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | Fujitsu Ltd | 水晶発振器 |
JPS60182814A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Kinseki Kk | 圧電振動子とその封止方法 |
JPS61152112A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Ltd | 弾性表面波装置 |
FR2633465B1 (fr) * | 1988-06-24 | 1993-09-10 | Cepe | Oscillateur ultrastable fonctionnant a pression atmospherique et sous vide |
-
1990
- 1990-03-27 FR FR9003880A patent/FR2660499B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-26 DE DE1991610518 patent/DE69110518T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 EP EP19910400807 patent/EP0449721B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0449721A1 (de) | 1991-10-02 |
FR2660499A1 (fr) | 1991-10-04 |
DE69110518D1 (de) | 1995-07-27 |
FR2660499B1 (fr) | 1995-07-21 |
EP0449721B1 (de) | 1995-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0472767B1 (de) | Vorrichtung zum Feststellen des Alkoholgehaltes oder des Heizwertes eines Gemischs | |
DE69521890T2 (de) | Stabilisierter drucksensor | |
DE69807876T2 (de) | Kapazitiver druckwandler mit verbessertem elektrodenträger | |
EP0052257B1 (de) | Elektromechanischer Biegekraftaufnehmer, insbesondere für Wägezellen | |
DE69707386T2 (de) | Druckwandler | |
DE2459612C2 (de) | Kapazitiver Druckwandler | |
DE2411212A1 (de) | Druckmesseinrichtung | |
DE3887642T2 (de) | Zylinderdruckwandler für einen Verbrennungsmotor. | |
DE2221062B2 (de) | Kapazitiver Druckwandler | |
DE4031791A1 (de) | Sensor fuer ein kapazitaetsmanometer | |
DE2423484C3 (de) | Kapazitiver DruckmeBwandler | |
EP0088270B1 (de) | Drucksensor | |
DE3142387A1 (de) | Kapazitiver druckfuehler | |
DE10107813A1 (de) | Drucksensormodul | |
DE3505926A1 (de) | Kapazitiver druckmesser fuer absolutdruck | |
DE2709834A1 (de) | Kapazitiver druckfuehler | |
DE3913031A1 (de) | Drucksensor | |
DE102013215049A1 (de) | Infrarotsensor | |
CH687276A5 (de) | Stimmgabelquarz-Manometer. | |
DE2242806C2 (de) | Kondensatormikrophon | |
EP0995979B1 (de) | Druckaufnehmer | |
DE69110518T2 (de) | Gegen klimatische Schwankungen unempfindlicher, temperaturgeregelter piezoelektrischer Resonator. | |
DE3426165A1 (de) | Kraftmesser | |
DE3121887A1 (de) | Festkoerper-bildaufnahmeeinrichtung | |
DE69311087T2 (de) | Kristallresonator für Temperaturmessung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |