Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarze langsamer als 32.768?


von Lahm (Gast)


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Moin,

gibt es eigentlich kommerziell Quarze im Einsatz, die unterhalb der 
typischen Uhrenquarz-Frequenz von 32.786Hz arbeiten?

Prinzipiell würde ja ein deutlich geringerer Takt genügen, selbst dann 
wenn man eine Stoppuhrfunktionalität bis zu Millisekunden realisieren 
wollte... Der Energieverbrauch könnte damit ja nochmal deutlich 
reduziert werden...


Oder macht der Einsatz noch langsamerer Quarze keinen Sinn?

mfg

von Martin K. (maart)


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Ich vermute mal: Würde es Sinn machen und man könnte sie ökonomisch 
sinnvoll herstellen, dann gäbe es sie auch.

von oszi40 (Gast)


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Für ausreichend Geld machen Leute alles. Aber warum soll ein Quarz was 
eine Zweierpotenz weniger hat so viel besser sein? Die eine 
CMOS-Teilerstufe im Uhrenschaltkreis weniger wird nicht 50% Leistung 
sparen!

Stromsparender ist ein Federuhrwerk.

von Harald W. (wilhelms)


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oszi40 schrieb:

> Die eine CMOS-Teilerstufe im Uhrenschaltkreis weniger
> wird nicht 50% Leistung sparen!

Zumindest bei den ersten CMOS-Quarzteilern war es so, das die
schnellste Teilerstufe 50% der Leistung schluckte.
Gruss
Harald

von Peter D. (peda)


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Je kleiner die Frequenz, umso schlechter die Güte, umso höher die 
Temperaturabhängigkeit und umso größer die Abmessungen.
Außerdem ist 32kHz auch über der Hörgrenze. 16kHz könnte junge Ohren 
schon stören.

Zu Beginn der Digitaluhrentwicklung waren 32kHz Quarze noch richtig groß 
und ungenau. Da wurden für bessere Uhren Quarze mit 4,194304MHz 
verwendet.


Peter

von Harald W. (wilhelms)


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Peter Dannegger schrieb:

> Da wurden für bessere Uhren Quarze mit 4,194304MHz verwendet.

...als man die Technik beherrschte. Die Entwicklung der Quarzuhren
zu höheren Frequenzen zog sich durchaus über mehrere Jahre hin.
Interessanterweise gibt es eine ähnliche Entwicklung zu höheren
Frequenzen auch bei den Atomuhren. Cäsiumuhren werden wohl bald
durch sog. Optische Uhren abgelöst. Ich glaube, man will dadurch
die Genauigkeit um den Faktor 100 verbessern.
Gruss
Harald

von Wilhelm F. (Gast)


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Lahm schrieb:

> Oder macht der Einsatz noch langsamerer Quarze keinen Sinn?

Ist es nicht so, daß auch die Baugröße eines Quarzes etwas von der 
Frequenz abhängt, und dazu umgekehrt proportional ist?

Jedenfalls sah ich schon mal 4kHz-Quarze, Bändchenquarz in einer 
Glasröhre, eben so groß wie früher eine Röhre in einem 
Rundfunkempfänger. Sie wurden in Trägerfrequenzanlagen der Post 
verwendet, als Grundfrequenz für die Übertragungsbandabstände.

Die 4kHz wären für einen Uhrentakt auch geeignet gewesen. Allerdings 
wäre die Teilerfrequenz für eine Sekunde dann nicht nur aus Vielfachen 
von 2 gewesen.

von Falk B. (falk)


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@  Wilhelm Ferkes (ferkes-willem)

>Ist es nicht so, daß auch die Baugröße eines Quarzes etwas von der
>Frequenz abhängt, und dazu umgekehrt proportional ist?

Ja. Ich hab hier in der Kiste einen 1 kHz (ja, KILO Hertz) Quarzliegen, 
ist eine Metallröhre mit ca. 30mm Durchmesser und 100m Länge.

von Ulrich (Gast)


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So wirkliche Vorteile Ergeben sich nicht aus einer kleineren Frequenz. 
Bei den halben Frequenz sinkt der Strom bestenfalls um die Hälfte, eher 
weniger.
Dafür wäre ein Quarz für 16 kHz größer und damit teurer, empfindlicher 
auf Vibrationen, in der Regel empfindlicher auf die Schwerkraft und was 
oben schon genannt wurde: kleineres Q und höherer TK.

Die Frage ist da eher wieso nicht eine etwas höhere Frequenz wie 65 kHz 
oder 128 kHz.

von Wilhelm F. (Gast)


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Falk Brunner schrieb:

> Ja. Ich hab hier in der Kiste einen 1 kHz (ja, KILO Hertz) Quarzliegen,
> ist eine Metallröhre mit ca. 30mm Durchmesser und 100m Länge.

Das ist dann mein neuer Rekord für einen Quarz mit niedrigster Frequenz, 
den ich kenne. Woraus stammen diese Monster denn?

von Tom K. (ez81)


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In meiner Bastelkiste liegen ein paar 15-kHz-Quarze (die Form ist die 
übliche Blechdose, aber 5-6 cm hoch), die aus irgendeiner seltsamen 
halbanalogen Schaltung stammen. Interessant ist, das man durch kräftiges 
Anklopfen die 15 kHz sogar hören kann. Ob es auch im bestimmungsgemäßen 
Gebrauch hörbar fiept, wäre auszuprobieren.

von Helmut L. (helmi1)


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Falk Brunner schrieb:
> Ich hab hier in der Kiste einen 1 kHz (ja, KILO Hertz) Quarzliegen,
> ist eine Metallröhre mit ca. 30mm Durchmesser und 100m Länge.

Hey Falk wie gross ist deine Wohnung bei 100m Länge :=)

von Wilhelm F. (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:

> Hey Falk wie gross ist deine Wohnung bei 100m Länge :=)

Wir sollten ihn lieber fragen, wie groß seine Armband-Quarzuhr ist. ;-)

von Falk B. (falk)


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@  Wilhelm Ferkes (ferkes-willem)

>Das ist dann mein neuer Rekord für einen Quarz mit niedrigster Frequenz,
>den ich kenne. Woraus stammen diese Monster denn?

Keine Ahnung, liegen in der 4ma in der Schublade.

von Gregor B. (Gast)


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von Wilhelm F. (Gast)


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Tom K. schrieb:

> Ob es auch im bestimmungsgemäßen
> Gebrauch hörbar fiept, wäre auszuprobieren.

Es wäre auch eine Frage, wie Schall und Luftwiderstand sich auf das 
Signal auswirkt.

Die von mir genannten 4kHz-Quarze waren evakuiert, wie Röhren sonst auch 
sind.

von Stefan M. (derwisch)


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Ein 125kHz Quarz ohne Gehäuse eignet sich als extrem schmalbandiges 
Ultraschallmikrofon.

von Ulrich (Gast)


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Die sehr niedrigen Frequenzen sind ja in der Regel Stimmgabelquarze. Da 
wird die Frequenz nicht nur von der Länge, sondern auch der Dicke 
bestimmt. Nur so bekommt man die 32 kHz überhaupt so klein - nur werden 
die überhaupt so klein. Wenn es sein muss könnte man wohl auch noch 
einen sub kHz Quarz im normalen HC48 konstruieren. Je dünner, desto 
empfindlicher wird es aber auch gegen ein nicht so gutes Vakuum, oder 
die Lage relativ zur Schwerkraft:

Zeigt die Stimmgabel nach oben sinkt sie Frequenz, zeigt sie nach unten 
steigt sie etwas. Mit passenden Quarzen niedriger Frequenz soll es nach 
dem Prinzip sogar Sensoren zur Messung der lokalen Erdanziehung gegeben 
haben.

von Peter D. (peda)


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Ulrich schrieb:
> Mit passenden Quarzen niedriger Frequenz soll es nach
> dem Prinzip sogar Sensoren zur Messung der lokalen Erdanziehung gegeben
> haben.

Man kann mit Quarzen sogar die Anziehung einzelner Atome messen:

http://www.specs.de/cms/upload/PDFs/SPECS_Prospekte/new_design/20120319_SPECS_KolibriSensor_web.pdf


Peter

von Wilhelm F. (Gast)


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Stefan M. schrieb:

> Ein 125kHz Quarz ohne Gehäuse eignet sich als extrem schmalbandiges
> Ultraschallmikrofon.

Möglicherweise ist das ein Aspekt, daß man Quarze in Bereiche legt, wo 
vom Menschen hörbarer bzw. Umweltschall keine Rolle spielt. Zu den 
4kHz-Quarzen las ich, daß sie durch die Evakuierung in der Röhre nicht 
bzw. wenig schallempfindlich sind, und dort auch keine Luftwiderstände 
haben.

Mit meiner alten 29 Jahre alten Armbanduhr arbeitete ich jahrelang mit 
schweren Schlagbohrmaschinen auf dem Bau. Die läuft immer noch wie ne 
Eins, Made in Hong-Kong, das machte alles gar nichts.

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