Деградация кварца
 

Наблюдаю деградацию кварцевого резонатора в отечественных электронных часах.
Если лет пятнадцать часами не пользоваться, то при запуске кварцевый резонатор может не запуститься.
Но, как показала практика, не стоит отчаиваться. В большинстве случаев необходимо подержать часы с установленной батарейкой, и резонатор потихоньку разойдется.
За последнюю неделю купил двое таких часов. В первом случае была установлена батарейка 1990-го года выпуска. Сначала как бы не работали, но через два часа сначала стали пульсировать цифры, а еще через час медленно-медленно стала мигать десятичная точка. Со временем она стала мигать всё быстрее, пока часы не стали идти нормально.
Во втором случае немного сложнее. Батарейка 1985-го года. Тоже не пошли. Через пару часов, как и предыдущие, заработали, но очень медленно.
За сутки они ушли на сорок минут (не вперед, а "всего"). Но, смотрю, тоже потихоньку расхаживаются. Надеюсь, не придется менять резонатор.

Спасибо за идею.
Попробую таким образом оживить две своих Электроники № 1.

P.S. А какие элементы питания для названных часов - Электроника № 1?
Элемент GP189 (LR54) подходит по диаметру, но имхо несколько мал по высоте.

Весьма любопытное наблюдение,спасибо за инфу..

В Электронике 1 должны стоять или G12, или G13.

Отличное наблюдение, я как раз сейчас с такой Сейкой вожусь, подтормаживала сначала, посмотрим что дальше будет 8)

Очень часто наблюдается такое явление. Может кто найдёт этому научное объяснение?

Ест возможност провеят осциллографом? Генерация не пропадает?

Не думаю, что это кварц. В генераторе помимо него присутствуют и другие элементы.

Тут чаще дело не в кварце, а в окислах на плате, особенно от потекшей батарейки. Перед установкой новой батарейки лучше сначала хорошо почистить плату, предварительно выпаяв из нее все съёмные детали.

Кварц, точно, проверено не раз. Я писал об этом http://forum.watch.ru/showthread.php?t=26958 Вы никогда не пробовали настроить радиостанцию, бездействующую лет 20? После где- то часа прогрева все налаживается. ( НЕ лампы и не конденсаторы, точно).

Нет, не пробовал. Но паял устройства на кварцах, отлежавших в ящике с деталями не менее 10-15 лет.
Это легко проверить перепайкой кварца. Мне просто не на чем экспериментировать.

В некоторых моделях после разряда батарейки безвозвратно выходит из строя микросхема генератора. Особенно часто это происходит на 30351 с двумя батарейками и на 18351.
ЗЫ. Деградация кварца часто проявляется не так - часы начинают спешить на минуту в сутки и более...

Я то же как то пытался оживить электронику 5 (30350) 79 года, вначале вставил барейки; 3 вольта как положено, но часы упорно не запускались, тогда (мне было их очень не жалко) я их положил на настольную лампу, нагрелись так что даже экран потемнел, но часы пошли, только спешили на 6 секунд за час, короче разобрал я их полностью, печ. плату полностью очистил, отпаял кв. генератор, на нем со внутренней стороны, был обнаружен какой-то налет, я поначалу так и подумал вот - она причина, окислы создают всякие там паративные элементы не предусмотреные в эл. схеме, собрал все на место, вставил барейки, часы запустились сразу, но после замеров оказалось, что спешили примерно на 1-1.5 минуты в сутки, лучше чем было, но все равно плохо, подстройка тримером вообще не дала ничего... Похоже все таки в моем случае кв. генератор мозги пудрил, или...

Во многих случаях если приставить новый кварц к контактам старого, не выпаивая его, часы начинают иттить.

Добрый вечер. Когда имел дело с кварцем проверял генерацию самым простым способом. Наблюдая за осциллографом постукиваешь на кварц. Если генерация появляется значит кварц испорчен. Этот метод применяли все наши компьютерщики 90- годы.

Бредовейшая вещь, но факт!
http://forum.watch.ru/showthread.php?t=46275
Всё прошло, после публикации.:eek:
Правда одни сутки прошли около секунды с ПК!
Поверьте может они......
Ещё раз сравнил только, что!

Там у них еще проблема бывает - окисляется часть крышки, которая прижимает батарею к корпусу. Один день хороший контакт, чуть стукнул - пропадает.

Я их на Староконном (Одесская "барахолка") купил за 30 гр. (около 4 $).
Батарейки были сильно окислены, почистил, заменил.
Контакт кнопки переключения даты был сильно зажат.
А между крышкой и контактом от 2х батареек, кусок поролона был зачем то, ссохся правда и назначение его там вообще не понятно. :confused:
Часы продолжают чудить на радость мне!
Решили они теперь секунда в секунду с ПК, идти.
С субботы не снимаю, радости как в 79 было бы, хотя я мог только помечтать о них тогда.

Поскольку моя электрока так и не образумилась, решил перепаять кварц; нынче выдает отставание где-то 20-25 секунд в сутки, блин, подозреваю не в кварце дело, а микросхема мозги пудрит, вообщем как добъюсь результата, чтоб электроника ходила как подобает нормальному кварцу, обязательно отпишусь.

Остается перепаять конденсаторы. Вряд ли уж счетчик через раз считает...

Нормально часы работают, и микра исправна и кварц тоже! Их нужно только отрегулировать, настроить по электронно-счетному частотомеру, и все будет ОК. Там и триммер специально для этого есть. На глазок регулировать (крутить) электронные часы - дохлый номер, как пальцем в небо. А по прибору быстро и качественно.

Сейчас действительно заработали, поставил заведомо исправный кварц (нынешний по размеру еще меньше, чем на фотографиях в моем предыдущем сообщении) новые свежие батарейки типаразмера типа AG12, заместо AG10, и о чудо после замеров оказалось опаздывали примерно 1-2 секунды в сутки и наконец то, повернув тример немного (где-то на 90 градусов), часы стали спешить примерно на 2с на сутки , пожалуй стоит еще немного "поиграться" с тримером, жаль, что замеры такие долгие. В первый раз когда здесь писал, указывал часы спешили 1-1.5 минуту в сутки(после капитальной чистки, а да этого вообще херачили 2.5-3 минуты в сутки) и сколько не крутил тример вообще не удавалось сколько-нибудь ощутимо уменьшить такое чудовищное убегание...
Электронно-счетномый частотомер у меня дома не обитает, хотя соглашусь, что настроить в ноль не реально, да оно и не так надо - главное что они уже не так бешено спешат...

по замене кварца, есть еще вот какой нюанс. рассказываю из опыта настольных Электроник, но в наручных то же самое.

У любого кварца 32768 есть стандартный параметр - номинальная нагрузочная емкость. У нового кварца и у старого кварца они должны совпасть, тогда после замены часы будут идти точно. У большинства часовых импортных 12,5 пф (хотя редко бывают еще 8, 16), а вот у советских я не уверен, кажется часто бывали 16 или 18 (но точно больше чем 12). Это влияет обычно 1 сек/пф/сутки или даже сильнее.

так вот если ставите хороший кварц 10 ppm то часы предварительно подстроенные триммером на правильную нагрузочную емкость (т.е если новые когда-то были настроены и шли точно), будут идти +- 1 сек в сутки.

крутить триммер, если часы уходят на десятки секунд или минуту - бесполезно. триммер дает тонкую подстройку в пределах нескольких секунд в сутки и не больше. более того, увести емкостью хороший кварц в сторону на десятки секунд и невозможно, срывается генерация, частота плавает. только собьете заводскую настройку.


если после замены кварца часы идут хуже чем +- несколько секунд - лучше продолжить замену, значит попался экземпляр либо не на ту емкость, либо плохого качества.

что на современном "бочонке" 3х8 10ppm, что на советской лодочке, у меня настольные часы идут +-1..2 сек в неделю (горжусь - настраивал вслепую, т.е. без частотомера).

термокомпенсировать кварцы 32768 нельзя, т.к. характеристика колоколообразная, с горбом на 22-25 С (а выше и ниже частота уменьшается). Плюс схема генератора имеет свой дрейф (в основном емкости микросхемы) и от температуры и от напряжения питания.


Для покупке резонаторов. Идете в Москве в магазин Кварц-1 (может и в других городах филиалы есть, не знаю). и просите кварц 32768Гц строго 10 ppm (хуже 10 ppm не соглашаетесь, ну ладно, 15-20 в крайнем случае). Нагрузочную емкость просите 8, 12, 16 пФ в разные пакеты и подписать. Берете по несколько в запас, они с хранения могут быть не все хорошие.

В любых кварцах беда одна - со временем слезает напыление с кристалла. В военных кварцах пылили золото и они столетия отработают, в бытовушных - серебро или, в лучшем случае, палладий. И то и другое с годами окисляется. А причин плохого запуска может быть много:
1. Влажность
2. Окислы
3. Деградация кварца
4. Деградация элементов обвеса и м/сх, особенно если это гибридка.
Надо иметь в виду, что сопротивления в районе кварцевого резонатора измеряются мегомами, а токи микроамперами, поэтому малейшая утечка или паразитная емкость может срывать генерацию полностью или уводить чистоту.
То что топикстартер банально прогрел часы и они пошли говорит в пользу влажности.
Для тех кто профессионально занимается мобильниками влажность и окислы - 50% работы.

Говоря о "ppm", уточняйте температурный диапазон. 10ppm - это очень хорошо для нетермокомпенсированного кварца. Типичные значения для кварцев - порядка 50ppm в диапазоне температур -30..+70°С. Но с наручными часами проще, ведь человеческое тело играет роль термостата :)

Какие-то фирмы выпускают наручные часы с термокомпенсированными генераторами. Схемотехнических сложностей здесь нет, как раз потому, что эта колоколообразная зависимость известна и хорошо воспроизводится от образца к образцу. Схема термокомпенсатора измеряет температуру вблизи кварца и подстраивает емкость конденсатора в соответствии с этой зависимостью.

Нынешний уровень качества производства кварцев делает подобные вещи бессмысленными. Проще отсортировать качественные кварцы для брендов, а все остальное продать для дешевых часов типа Q&Q.

Качество тут не при чем, температурный дрейф является физическим свойством самого кварца. Тут уж ничего не поделать.

я говорил о точности заводской настройки при заданной температуре. а в диапазоне у 32768 обычно от 150ppm, это довольно плохо, у мегагерцовых гораздо лучше.



я знаю, есть такие микросхемы, они кстати недорогие, скажем Dallas DS32kHz, может и наручные часы такие есть. но мы ведь восстанавливаем старые часы. а речь шла о том, что простыми средствами в допотопной схеме, скажем конденсатором с заданным ТКЕ - колокол не скомпенсируешь.

именно, причем это зависит от материала, среза кристалла и т.п. то есть в конце концов от частоты резонатора. потому что на 32768 и скажем 5 000 000 кристаллы принципиально разные.

небольшое уточнение. Все запущенные наручные Электроники (около 10 плат) довольно точно идут с новыми кварцами 12,5 пф, без настройки триммера. точность в пределах 2 сек в сутки без настройки.

так что 8 и 16 - не нужны

Можно подробнее, что это за параметр, каким образом контролируется?