Vale più un testimonio de viso, che cento d'orecchia
TECNOLOGIE ELETTRONICHE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
I QUARZI PIEZOELETTRICI - Collaudo quarzi
Collaudo dei Quarzi finiti
Il collaudo comprende numerose prove di carattere
meccanico, climatico ed elettrico, diverse a seconda
delle previsioni d'impiego e da eseguirsi secondo le
norme stabilite dai capitolati di fornitura.
Esso richiede quindi l'uso di numerosi strumenti di
misura di precisione.
Come e' noto, la frequenza di oscillazione di un
quarzo non dipende esclusivamente dalle caratteri-
-stiche di questo, ma anche dalle costanti elettriche
del circuito d'impiego.
E' bene quindi che gli utilizzatori finali concordino sempre il tipo di oscillatore da
usare per l'utilizzo e le prove di collaudo.
A titolo di esempio, nel soprastante schema semplificato di un vecchio, storico, oscillatóre
(TM330) per il controllo della frequenza e dell'attività' dei quarzi funzionanti nella gamma
da 1 a 15 MHz.
Come risulta dallo schema, il milliamperometro M2 misura la corrente attraverso il quarzo e
la sua lettura può'essere già un indice del grado di attività'.
Per una misura più' accurata è necessario procedere alla determinazione della resistenza
equivalente serie del cristallo, col metodo di confronto, per mezzo del commutatore C e
della resistenza antl-induttiva R0.
Dagli stessi apparati del tipo sopradescritto e' prelevato il segnale per la misura della
frequenza.
Per precisioni elevate, fino ad ieri erano usati dei contatori elettronici a decadi a reazione e
gli apparecchi sintetizzatori che, dotati di uno o più' campioni a quarzo, permettono di
ottenere la frequenza desiderata mediante operazioni di somma, moltiplicazione e divisione.
Oggi, con i moderni strumenti, è possibile la deter-
-minazione di un numero assai elevato di parametri
del quarzo, fino ad ieri impensabili.
Il segnale cosi' ottenuto e' in genere superiore di
60dB al di sopra di ogni segnale non voluto.
Nella figura a lato e' mostrato un impianto di taratura
degli anni '60 che permetteva di controllare la freque-
-nza nella fase stessa di metallizzazione finale.
Spesso veniva richiesta dai capitolati di fornitura, la r
egistrazione delle variazioni dell’attivita' e della
frequenza in funzione della temperatura.
Normalmente veniva utilizzato a tale scopo un galvanometro registratore a due canali.
Mentre uno di questi era percorso dalla corrente che attraversa il quarzo o da una corrente
ad essa proporzionale, l'altro canale faceva parte integrante di un frequenzimetro Vecchiacchi
comandato dai battimenti del quarzo in prova con un segnale di riferimento stabilizzato in
frequenza.
Un centralino termometrico controllava la temperatura, istante per istante.
I quarzi piezoeiettricl, molto in uso nei passati decenni per applicazioni assai particolari, per
l'attuale e pressante sviluppo dell'elettronica, condizionato dall'avvento di sintetizzatori e
oscillatori PLL, non sono oggi molto richiesti per apparati commerciali, ma quasi esclusiva-
-mente per la soluzione di nuovi problemi.
Ai vecchi metodi di fabbricazione subentrano criteri di lavorazione e di collaudo, sempre più'
razionali, sia per la maggiore diffusione di questi componenti, sia perchè le esigenze dì mag-
-giore precisione e di funzionamento in condizioni spesso assai sfavorevoli, rendono sempre
più delicata la fabbricazione, specialmente nel campo dei quarzi ad alta frequenza.
Mentre si hanno delle effettive novità, soprattutto nei sistemi di controllo dei semilavorati e
nelle operazioni di taratura finale, notevole è l'attività sperimentale di nuove applicazioni.
Nel campo delle telecomunicazioni, si usano da tempo quarzi fino a 150 MHz.
Inoltre e' in sviluppo la fabbricazione di quarzi a frequenze acustiche, di dimensioni ridotte.
Anche in Italia, nel campo dei filtri a quarzi, fino a poco tempo fa, si era notato un interesse
di una certa importanza.
La precisione raggiungibile con l'impiego di termostati speciali e' dell'ordine di 1 Hz
su 100 MHz.