Was ist ein Kristallofen?

Ein Kristallofen ist eine versiegelte Umgebung, die in hoher Präzisionsgeräte um einen Quarzkristall platziert ist.Diese Öfen behalten eine konstante Temperatur und einen konstanten Druck bei und isolieren den inneren Kristall vor Umweltveränderungen.Im Allgemeinen wird ein Kristallofen nur auf extrem hochpräzisen Geräten wie Funksystemen und Mobiltürmen von Militärqualität verwendet.Bei niedrigeren Präzisionsvorrichtungen ist der Nutzen weit entfernt von den Kosten und dem potenziellen Großteil des Geräts.

Wenn ein Quarzkristall als Resonator in einem Gerät verwendet wird, ist er ein wesentlicher Bestandteil des Sendens und Empfangens von Signalen.Die Resonanzfrequenz des Quarzes wird verwendet, um den Sender zu stimmen und die gesendeten Signale stabil zu halten.Die Häufigkeit des Quarzes wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, einschließlich der Größe des Kristalls.Wenn sich der Quarz erwärmt und sich abkühlt, kann er sich erweitern und zusammenziehen.Dies führt zu winzigen Größenänderungen, die die Frequenz des Kristalls verändern.

Geräte, die es sich nicht leisten können, Schwankungen in der Frequenz zu haben, verwenden einen Kristallofen, um den Kristall stabil zu halten.Indem die Situation des Kristalls unabhängig von den tatsächlichen Bedingungen stabil bleibt, ändert sich seine Frequenz nie.Die häufigste Form von Kristallofen wird in einem Kristalloszillator verwendet.

Ein Kristalloszillator ist eine häufige Komponente, die in Präzisionsmessinstrumenten, Sendern und Empfängern vorkommt.Diese Geräte können sehr klein sein und werden häufig direkt in die Schaltung eines Geräts eingebaut.Wenn in diesen Geräten ein Kristallofen verwendet wird, handelt es sich normalerweise um ein nicht betriebenes Isoliergerät.Es stützt sich auf seine mechanische Konstruktion, um den Kristall stabil zu halten.

Andere Geräte haben größere Öfen, die auf einer völlig anderen Ebene arbeiten.Diese Geräte werden als versiegelte Kanister gebaut, die ihre eigene stabile Umgebung enthalten.Diese Öfen erfordern häufig externe Leistung und speziell konstruierte Kristalle.Während diese Art von Kristallofen möglicherweise viel größer ist als die Oszillatorversion, sind einige Versionen immer noch klein genug, um direkt an ein Schaltungssystem herzustellen.

In den meisten Fällen sind Kristallöfen unnötig.Bei gemeinsamen elektronischen Geräten ist der Präzisionsgrad, der durch einen Kristallofen angegeben ist, weit mehr als der Benutzer benötigt.Zusammen mit den zusätzlichen Kosten für den Aufbau des Geräts lässt viele Hersteller sie in ihren Designs überspringen.

Andererseits werden sie benötigt, wenn Benutzer ein sehr hohes Maß an Präzision oder Stabilität benötigen.Auf Verbraucherebene befindet sich dies normalerweise in High-End-Uhren, diagnostischen Werkzeugen und Audiogeräten.Auf kaufmännischer Ebene verwenden lokale Übertragungszentren wie Mobiltürme oder Funkübertragungsstationen diese Öfen, um ihre Frequenzen innerhalb der richtigen Bandbreite zu halten.Schließlich verwenden militärische Systeme diese Öfen, um die Übertragungsbänder eng zu halten, um unerwünschte Blutungen in benachbarte Frequenzen zu verhindern.