Forum: HF, Funk und Felder Anfrage zur Alterung bei Uhrenquarz bei Lagerung


von Hobby B. (bastler2022)


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Guten Morgen,

ich hätte mal Fragen zur Alterung bei Quarzen durch Lagerung. Habe dazu 
leider im Netz nichts gefunden was zu meiner Anfrage hier passen würde.

Habe vor ca. 2 Jahren 200 ( also 2 x 100er Pack ) dieser Quarze gekauft. 
Dann ca. die Hälfte davon ausgemessen und jeweils 6 Stück dann passend 
extra verpackt. Wenn ich jetzt so ein 6er Pack nutzen möchte liegen die 
Werte so weit auseinander das man neu Selectieren muss, woran kan das 
liegen.
Lagererung immer bei Zimmertemperatur. Das Quarze altern ist mir bekannt 
aber nur durch die Lagerung.
Habe jetzt auch zum Test einige von den damals nicht ausgemessenen 
Quarzen, mal vermessen. Diese sind von den gemessenen Werten jetzt eher 
Frequenzzoleranz ± 25 ppm so wie auch die schon vermessenen.

Woran könnte das liegen ?

Messfehler würde ich hier ausschließen, da ich auch andere schon 
vermessene Quarze habe, bei denen die Werte aber auch nach Lagerung noch 
passen.

Typ: Uhrenquarz
Bauform: bedrahtet
Frequenz: 32,768 kHz
Frequenzzoleranz (25°C): ±15 ppm
Belastungskapazität: 12,5 pF
Temperaturbereich: -10 ... +60°C
Isolationswiderstand: min. 500 MOhm

Mfg
bastler2022

: Bearbeitet durch User
von Chris V. (nagut)


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Ich habe zwar eigentlich auch nicht sooo viel Erfahrung damit, aber in 
den z.B. bei der Wikipedia 
https://de.wikipedia.or/wiki/Uhrenquarz#Einzelnachweise verlinkten 
Datenblättern wird die Alterung mit +-5ppm/Jahr angegeben. Bei 2 Jahren 
10ppm und bei zwei der selektierten Quarze in verschiedene Richtungen 
ergibt doch schon ganz gut die beobachtete Abweichung.

Beim Messen könntest Du möglicherweise auch nicht auf gleiche Temperatur 
beim Selektieren und Nachmessen geachtet haben. Wie stark die 
Exemplarstreuung bzgl. Temperaturdrift ist, weiß ich aber nicht (aber 
sicherlich gibt es die - und ich bezweifele auch, dass bei jedem 
einzelnen Exemplar die Parabel ihren Scheitelpunkt genau bei 25°C hat... 
;)

Alles zusammengenommen klingt es schon irgendwie plausibel - 
insbesondere, wenn Du vielleicht die 200 Stk. No-Name irgendwo günstig 
bekommen hast. (wofür ein fehlendes Datenblatt ein Indiz wäre...)

von Herbert Z. (herbertz)


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Kommt auch darauf an wie die Gehäuse verschlossen wurden. Da können 
Dämpfe im Gehäuse verbleiben und Veränderungen hervorrufen.
Im übrigen ...Uhrenquarz ...wer es wirklich genau haben will kauft sich 
eine Funkuhr. Wer es schön und wertig haben will kauft sich eine 
mechanische mit Handaufzug oder Automatik und stellt die 1x in der Woche 
ein.

von Harald K. (kirnbichler)


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Im Datenblatt des Quarzes sollte drinstehen, wie der sich verhält.

Hier mal ein willkürliches Beispiel:

https://www.mouser.de/datasheet/2/137/MC_146_en-1649537.pdf

Und da ist der Parameter "f_age" (Frequency aging) aufgeführt.

Wie man bei diesem Beispiel sieht, kann so ein Quarz auch 
unterschiedlich spezifiziert sein, wahlweise mit ±3 oder mit ±5 
ppm/Jahr.

Sieh also ins Datenblatt Deiner Quarze.

von Hobby B. (bastler2022)


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Hallo,

danke schonmal für die Antworten von euch.

Hier mal der Link zum Datenblatt, handelt sich um die DT38 Ausführung.

https://www.ribu.at/mediafiles/datasheets/DT38_DT26.pdf

Okay im Datenblatt steht nicht Frequenzzoleranz (25°C): ±15 ppm sondern 
Frequenzzoleranz (25°C): ±20 ppm.

Die ±15 ppm das hatte ich aus der Beschreibung übernommen.

https://www.ribu.at/uhren-quarz-32-768-khz-6x2-mm

Aber zur Alterung habe ich entweder überlesen oder es gibt da keine 
Angaben zu, in dem Datenblatt.

Bei anderen Quarzen steht im Datenblatt die Jährliche Alterung mit ±3 
oder mit ±5 ppm/Jahr.

Okay trozdem noch mal danke für die Antworten von euch.

Schönenes Wochenende noch.
MfG
bastler2022

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen.

Hobby B. schrieb:
> Bei anderen Quarzen steht im Datenblatt die Jährliche Alterung mit ±3
> oder mit ±5 ppm/Jahr.

Das kann sich doch nur auf den praktischen Betrieb beziehen, und nicht, 
wenn die Teile nur in der Schublade liegen. Das macht doch keinen Sinn.

73
Wilhelm

von Hobby B. (bastler2022)


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Wilhelm S. schrieb:
> Das kann sich doch nur auf den praktischen Betrieb beziehen, und nicht,
> wenn die Teile nur in der Schublade liegen. Das macht doch keinen Sinn.

Hallo Wilhelm,

das war auch meine Annahne leider lag ich damit falsch.
Künstliche Alterung durch Lagerung, nennen das wohl auch einige.

MfG
bastler2022

von Rainer W. (rawi)


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Hobby B. schrieb:
> ich hätte mal Fragen zur Alterung bei Quarzen durch Lagerung. Habe dazu
> leider im Netz nichts gefunden was zu meiner Anfrage hier passen würde.

Bevor das Material geschliffen wurde, ist es bereits viele Jahrtausende 
gelagert. Auf ein paar Jahre mehr kommt es da nicht mehr an.

von GHz N. (ghz-nerd)


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Rainer W. schrieb:
> Hobby B. schrieb:
>> ich hätte mal Fragen zur Alterung bei Quarzen durch Lagerung. Habe dazu
>> leider im Netz nichts gefunden was zu meiner Anfrage hier passen würde.
>
> Bevor das Material geschliffen wurde, ist es bereits viele Jahrtausende
> gelagert. Auf ein paar Jahre mehr kommt es da nicht mehr an.


Quarze driften auch wenn sie nicht aktiv benutzt werden. Es sind 
verschiedene Effekte involviert, wie z.B Material-Diffusion und 
Ausgleich mechanischer Spannungen gerade wegen des Schliffs, sowie 
Kontaktierung und Einbau ins Gehäuse.

Hier gibt es eine kompakte Zusammenfassung:
https://www.iqdfrequencyproducts.com/media/pg/1589/1459502414/quartz-crystal-ageing.pdf

von Hp M. (nachtmix)


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Hobby B. schrieb:
> Woran könnte das liegen ?

Evtl an der Alterung deiner Meßschaltung.

von Hp M. (nachtmix)


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Rainer W. schrieb:
> Bevor das Material geschliffen wurde, ist es bereits viele Jahrtausende
> gelagert. Auf ein paar Jahre mehr kommt es da nicht mehr an.

Nö.
Natürlich gewachsener Quarz wird heute kaum noch verwendet.
Die großen Kristalle für die Industrie werden heute innerhalb einiger 
Tage oder Wochen bei hoher Temperatur und unter Druck aus einer 
alkalischen Silikat-Lösung abgeschieden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz#Herstellung

: Bearbeitet durch User
von Hobby B. (bastler2022)


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GHz N. schrieb:
> Hier gibt es eine kompakte Zusammenfassung:
> 
https://www.iqdfrequencyproducts.com/media/pg/1589/1459502414/quartz-crystal-ageing.pdf

Hallo GHz N.,

danke für den Link.

MfG
bastler2022

von Peter R. (pnu)


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Quarze arbeiten nur, weil sie auf den Seitenflächen aufgedampfte 
Elektroden haben. Das Aufdampfen dieser Metallschichten dient zur 
Feineinstellung der Quarzfrequenz.

Als erste Alterungsursache kann man daher ansehen, dass das Gewicht 
dieser Schicht oder des blanken Quarzteils daneben durch Oxidation, 
Anlagerungen von Verunreinigung, Adsorption von Gas- oder 
Molekülschichten usw. sich ändert.

Es ist eine Frage der Reinheit bei der Herstellung und der Dichtigkeit 
des Gehäuses wie stark diese Alterung wird.

Die kann auch bei Nur-Lagerung des Quarzes passieren und den 
garantierten Wert gelegentlich überschreiten.

Bei Betrieb entsteht die Alterung im wesentlichen durch "Abschütteln" 
der Verunreinigungen.

ob die 3ppm oder 5ppm Alterung per Jahr ein Versprechen oder eine 
Garantie ist, hängt sehr von der Seriosität des Anbieters ab.

vergiss aber nicht, dass der Grad der Alterung nur wenige ppm beträgt, 
bei einer Uhr ist eine sec pro Tag etwa 11,6 ppm Fehler.

Und einen normale Uhr darf ruhige einige -zig Sekunden Fehler haben. 
Wers genauer will, stelle täglich per DCF-Uhr nach.

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