Halterung für piezoelektrische Kristalle Von der Halterung bzw. Fassung
und Stromzuführung piezoelektrischer Kristalle hängen deren Eigenschaften wesentlich
ab. Eine.Halterung ist dann als gut zu bezeichnen, wenn die Eigenschaften des Kristalls
nur möglichst wenig in ungünstigem Sinne beeinflußt werden. Die in den verschiedenen
Anwendungsgebieten bisher verwendeten Halterungsmethoden erfüllen diese Forderung
nicht. Sie weisen vielmehr alle mehr oder weniger Eigenschaften auf, die einen ungünstigen
E-influß auf die Eigenschaften der Kristalle ausüben, und zwar hauptsächlich in
zwei Richtungen, auf die Frequenzkonstanz des Schwingkristalls und auf seine. Dämpfung.
Sehr häufig werden z. B. Steuerquarze lose zwischen zwei Elektroden gelegt, so daß
sich der Quarz bei dem notwendigen Luftspalt frei nach allen Richtungen bewegen
kann. Häufig werden Quarze mittels eines Metallringes seitlich bzw. am Rande festgehalten.
Doch auch diese Halterung verlangt einen gewissen Spielraum zwischen Quarzrand,
Innenwand usw., so daB auch hier Schwingeigenschaften und Eigenfrequenz des Quarzes
durch Verwendung des Halters beeinflußt werden können. Bei allen bisher angewendeten
Halterungsmethoden ist eine verhältnismüßig große Empfindlichkeit gegen Stöße vorhanden.
In gewissen Frequenzgebieten hat man Halterungen
verwendet, bei
denen der Quarz mit einer spitzlaufenden Facette versehen wird, die an drei Stellen
gehalten wird. Auf diese Weise wird die Stellung des Quarzes zwischen den Elektroden
eingehalten; auch hier können jedoch durch Deformation der Elektroden Änderungen
eintreten. In anderen Frequenzgebieten wieder werden die Quarze zwischen Spitzen
gehaltert sowie mit Seiden- oder Zwirnfäden befestigt. Bei der Spitzenlagerung der
Quarze ist eine sehr hohe Frequenzkonstanz nicht zu erreichen; die Fadenhalterungen
scheiden durch ihre-große Stoßempfindlichkeit im@.pralktisclien Betriebe aus. .-"Fep3er
'-sind. bereits* =Schwingkristalle be-"kahntgeivörden,'tei iPen'en nach verschiedenen
Verfahren aufgebzachte, z. B. eingebrannte Metällschi.chten.alsi Elektroden dienen,
sowie solche, bei denen an aufgebrachten Metallbelägen dünne Drähte als Stromzuführungen
in Knotenstellen angelötet waren. Derartige Schwingkristalle-sind-bisher stets noch
zusätzlich gehaltert worden, sei *es-ittirch Faden- oder andere Befestigungen, wodurch.
zusätzliche Dämpfungen des Schwingkristalls sowie Dämpfungsänderungen durchAuflageveränderungen
der Befestigungen unvermeidbar waren. Aus diesem Grunde haben solche Ausführungen
keine praktisclieBedeutung erlangt. Schließlich sind auch Schwingkristalle bekanntgeworden,-
bei denen in eine Haltevorrichtung fest eingespannte metallisierte Haltebolzen gleichzeitig
als Stromzuführungen zu dem metallisierten Kristall verwendet wurden. Auclf diese
praktisch nicht bewährt.Holder for piezoelectric crystals From the holder or socket
and power supply of piezoelectric crystals depend largely on their properties
away. A bracket can be described as good if the properties of the crystal
can only be influenced as little as possible in an unfavorable sense. Those in the different
Application areas previously used mounting methods meet this requirement
not. Rather, they all have more or less properties that make one unfavorable
Influence the properties of the crystals, mainly in
two directions, on the frequency constancy of the oscillating crystal and on its. Damping.
Very often z. B. control crystals placed loosely between two electrodes, so that
the quartz can move freely in all directions with the necessary air gap
can. Crystals are often held in place on the side or at the edge by means of a metal ring.
But this bracket also requires a certain amount of space between the quartz edge,
Inner wall, etc., so that here, too, the oscillation properties and natural frequency of the quartz
can be influenced by using the holder. With all previously used
Mounting methods, there is a comparatively great sensitivity to shocks.
Brackets are used in certain frequency areas
used at
which the quartz is provided with a pointed facet, which is in three places
is held. This will change the position of the quartz between the electrodes
adhered to; here too, however, changes can occur due to deformation of the electrodes
enter. In other frequency ranges again the crystals are between peaks
held and fastened with silk or thread threads. In the top storage of the
Quartz, a very high frequency constancy cannot be achieved; the thread holders
are ruled out by their-great sensitivity to shock in the @ .pralktisclien establishments. .- "Fep3er
'-are. already * = oscillating crystals become "kahntgeivörden, 'tei iPen'en after different
Process applied, e.g. B. burnt-in metal sheets serve as electrodes,
as well as those in which thin wires are used as power supply lines on applied metal coverings
were soldered in nodes. Such vibrating crystals-still-are-so far
additionally been held, whether * es-ittirch thread or other fastenings, whereby.
additional damping of the oscillating crystal as well as damping changes due to changes in the support
the fortifications were inevitable. For this reason have such designs
has no practical significance. Finally oscillating crystals have also become known,
in which in a holding device firmly clamped metallized retaining bolts at the same time
were used as power leads to the metallized crystal. Also this
practically not proven.
Die genannten Nachteile: vermeidet die erfindungsgemäße Halterung.
Sie besteht darin, daß der Kristall in geeigneter Weise mit einer gut haftenden
und lötfähigen Metallschicht überzogen ist, an welche Drähte, .Stifte oder Bänder
angelötet sind, und zwar an den Stellen, an denen der Kristall eine möglichst geringe
Amplitude hat, wodurch dann nur geringe Schallenergie abgeleitet wird. Der Überzug
des Kristalls mit einer Metallschicht hat den Vorzug, daß die volle Kapazität des
Kristalls und damit seine piezoelektrischen Eigenschaften ausgenutzt werden. Da
der Kristall selber Träger- des - Metallbelages- ist, -kann -durch äußeren Temperatureinfluß
keine Veränderung seiner Kapazität und damit der Schwingeigenschaften .stattfinden.
Ebenso kann keine Verschiebung der Elektroden gegen den Kristall vorkommen. -.-
Die schwebende Aufhängung des metallisierten Kristalls lediglich an Metalldrähten,
die nur an zwei oder drei Punkten der Knotenlinie angelötet. sind, ohne jede zusätzliche
Halterung, ergibt eine sehr geringe Dämpfung. Da keine Verschiebung der Befestigung
gegen den metallisierten Kristall auftreten kann, so ist die Dämpfung und damit
auch die Fredueiiz sehr konstant.The disadvantages mentioned: Avoids the holder according to the invention.
It consists in that the crystal in a suitable manner with a well-adhering
and solderable metal layer is coated on which wires, pins or tapes
are soldered, namely at the points where the crystal is as small as possible
Has amplitude, which means that only little sound energy is dissipated. The coating
of the crystal with a metal layer has the advantage that the full capacity of the
Crystal and thus its piezoelectric properties are exploited. There
the crystal itself is the carrier of the metal coating, can, by the influence of external temperatures
no change in its capacity and thus in the vibration properties.
Likewise, there can be no displacement of the electrodes against the crystal. -.-
The floating suspension of the metallized crystal only on metal wires,
which are only soldered at two or three points on the knot line. are without any additional
Bracket results in very little attenuation. There is no shifting of the fastening
can occur against the metallized crystal, so is the damping and thus
also the fredueiiz very constant.
Eine Halterung dieser Art, wobei die mit nur punktförmier Auflage
angelöteten Drähte gleichzeitig als' einzige Träger des Kristalls und als Stromzuführungen
dienen, ist neu. Sie ist - ferner als ein großer technischer Fortschritt gegenüber
den bisherigen Halterungen anzusehen, die niemals nur an den Knotenstellen des Kristalls
sowie unverschiebbar angebracht werden konnten. Die erfindungsgemäße Halterung verbürgt
demgegenüber hohe Frequenzkonstanz und geringe sowie konstante Dämpfung und kann
universell, unabhängig von der speziellen Form des Schwingkristalls, angewendet
werden. Ein Patentschutz auf die Anwendung der oben als an sich bekannt- angegebenen
Maßnahmen wird nur gleichzeitig in Verbindung mit den beschriebenen neuartigen Halterungsmaßnahmen
'begehrte: An Hand eines Beispiels möge die Halterung näher erläutert werden: In
der Zeichnung -ist ein Quarzoszillator mit seiner entsprechenden Halterung angegeben.
In dieser Zeichnung wird der längs schwingende Quarzkristall O in seiner Grund-`schwingung-erregt:'-Der
Kristallist- auf der sichtbaren Seite an zwei Stellen 2 und auf der Rückseite an
einer- Stelle i an- den auf den Flächen befindlichen Metallisierungen, die auch
als Elektroden dienen, mittels der Drähte 3, 4 angelötet, und zwar in Knoten der
elastischen Längsschwingung.- Diese - Drähte, welche gleichzeitig als Halterung
und Stromzuführung dienen, sind von den beiden Trägern 5, 6 gehalten, welche wiederum
auf der Isolierplatte 7 mittels der Bananenstecker 8, 9 und der Muttern io,-'ai
festgehalten werden. Der Quarz ist mit der Schutzkappe 12 umgeben. Er kann frei
und in seiner Frequenz nicht beeinflußbar in den Pfeilrichtungen schwingen, da die
Halterung des Kristalls auf der Knotenlinie der elastischen- Längsschwingung erfolgt.A holder of this type, with the one with only point-shaped support
Soldered wires at the same time as the only carrier of the crystal and as power supply lines
serve is new. It is - furthermore than a great technical advance compared to
to look at the previous mounts, which were never only at the knots of the crystal
as well as could be attached immovably. The holder according to the invention guarantees
in contrast, high frequency constancy and low and constant attenuation and can
universally applied, regardless of the special shape of the vibrating crystal
will. A patent protection for the application of the above as known per se
Measures will only be taken simultaneously in conjunction with the novel retention measures described
'coveted: The holder may be explained in more detail using an example: In
the drawing -is indicated a crystal oscillator with its corresponding holder.
In this drawing the longitudinally oscillating quartz crystal O is excited in its basic oscillation: '- The
Crystal is on the visible side in two places 2 and on the back
at one point i on the metallizations located on the surfaces, which also
serve as electrodes, soldered by means of the wires 3, 4, in the knot of the
elastic longitudinal oscillation .-- These - wires, which simultaneously act as a support
and power supply are held by the two supports 5, 6, which in turn
on the insulating plate 7 by means of the banana plugs 8, 9 and the nuts io, - 'ai
be held. The quartz is surrounded by the protective cap 12. He can be free
and its frequency cannot be influenced in the directions of the arrows, since the
Holding the crystal on the nodal line of the elastic longitudinal oscillation takes place.
Im Interesse größerer mechanischer Stabilität kann es vorteilhaft
sein, die Befestigung an drei oder mehr Punkten vorzunehmen oder den Schwingkristall
mittels Metallstreifen oder Bändern, die längs der Knotenlinie aufgelötet sind,
zu haltern. Durch besondere Ausbildung der Halterungsteile kann erreicht werden,
daß über sie keine oder nur sehr geringe mechanische Energie abgeleitet wird.It can be advantageous in the interests of greater mechanical stability
be to make the attachment at three or more points or the oscillating crystal
by means of metal strips or bands that are soldered along the knot line,
to hold. By special design of the bracket parts can be achieved
that no or only very little mechanical energy is dissipated through them.