Quarz kalibrieren

Couldaner schrieb:
> Aber wie genau funktioniert dieser Vorgang des Kalibrierens? Brauche ich
> dafür spezielles Werkzeug oder geht das einfach so?
> Was gibt es da so für Methoden?

Du brauchst eine Vergleichsfrequenz oder -zeitgeber.
Früher (tm) konnte man zumindest Quarze mit glatten Frequenzen neben 
einem KW-Radio betreiben und Schwebungen mit den Normfrequenzsendern 
ansehen. Heute gibt es GPS mit 1PPS-Ausgang (oder auch andere 
Frequenzen) und damit geregelte Zeitbasen (GPSDO) für Frequenzzähler.

Den Quarz kannst du durch Einstellung der kapazitiven Last in seiner 
Frequenz ziehen. Manche RTC hat macht das auch über Ausblendung von 
einzelnen Schwingungen.

Hallo,

davon habe ich noch nie etwas gehört "Quarze kalibrieren"!
Man kann die Frequenzabweichung durch Temperaturänderungen über einen 
doppelten Quarzofen klein werden lassen.

I.A. können wir im Hobbybereich nicht "kalibrieren", aber wir können 
etwas Abgleichen/ Einstellen.

Kalibrieren
"Unter Kalibrieren versteht man das Feststellen und Dokumentieren der 
Abweichung der Anzeige eines Messgerätes oder einer Steuereinheit vom 
richtigen Wert der Messgröße.
Beim Kalibrieren eines Messgerätes wird unter vorgegebenen Bedingungen 
der Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße ermittelt und 
dokumentiert. Eingangsgröße ist die zu messende physikalische Größe – z. 
B. Drehmoment oder Drehwinkel. Ausgangsgröße ist oft das elektrische 
Ausgangssignal des Messgeräts, es kann aber auch ein Ablesewert sein."
Quelle: https://www.atlascopco.com/de-de

Karl M. schrieb:
> I.A. können wir im Hobbybereich nicht "kalibrieren", aber wir können
> etwas Abgleichen/ Einstellen.

Nun ja, das ist jetzt ein bischen Haarspalterei. So genau nehme Ich es 
nur bei "Kalibieren" und  "Eichen".

Du hast aber Recht: Kalibiert wird nicht das Quarz, also dessen 
Grundfrequenz, sondern die reale Frequenz in seiner Umgebung, also das 
Verhalten in der Schaltung.

Ich würde das "Abstimmen" nennen.

Couldaner schrieb:

> ich lese immer wieder davon, dass Leute ihre Quarze kalibrieren, um
> höhere Genauigkeiten zu erreichen.
> Aber wie genau funktioniert dieser Vorgang des Kalibrierens? Brauche ich
> dafür spezielles Werkzeug oder geht das einfach so?
> Was gibt es da so für Methoden?

Dui brauchst einfach nur eine hinreichend genau Referenz und hinreichend 
viel Zeit. Das ist schon alles.

Tipp: Wenn dir das nicht selber klar ist, bist du im falschen Film...

Korrektor schrieb:
> Ich würde das "Abstimmen" nennen.

Wir können nur abgleichen. Das reicht aber auch vollkommen aus.
Den Abgleich am 'offenen' Quarz macht man, wie schon geschrieben, am 
besten mit einem Trimmkondensator.
Für anspruchsvollere Anwendungen braucht man einen spannungsgesteuerten 
VCXO, bei dem per Abstimmspannung abgeglichen werden kann.

Korrektor schrieb:
> Karl M. schrieb:
>> I.A. können wir im Hobbybereich nicht "kalibrieren", aber wir können
>> etwas Abgleichen/ Einstellen.
>
> Nun ja, das ist jetzt ein bischen Haarspalterei. So genau nehme Ich es
> nur bei "Kalibieren" und  "Eichen".
>
> Du hast aber Recht: Kalibiert wird nicht das Quarz, also dessen
> Grundfrequenz, sondern die reale Frequenz in seiner Umgebung, also das
> Verhalten in der Schaltung.
>
> Ich würde das "Abstimmen" nennen.

Ich habe schon Quarze poliert und damit quasi kalibriert. Vor Uhr Zeiten 
mal...

c-hater schrieb:
> Dui brauchst einfach nur eine hinreichend genau Referenz und hinreichend
> viel Zeit. Das ist schon alles.

Der Zeitaufwand lässt sich erheblich reduzieren, indem man die 
Ablesegenauigkeit bei der Bestimmung der Abweichung erhöht.

Für den praktischen Gebrauch ist es ein ziemlicher Unterschied, ob man 
bei einer Uhr nach einigen Wochen oder nach einigen Sekunden mit einer 
Genauigkeit von 10^-6 sagen kann, wie schnell sie geht.

Karl M. schrieb:
> Unter Kalibrieren versteht man das Feststellen und Dokumentieren der
> Abweichung der Anzeige eines Messgerätes oder einer Steuereinheit vom
> richtigen Wert der Messgröße."

Wobei hier die Kollegen von Atlas nicht ganz auf der Höhe der Zeit sind 
und auch die Unsicherheit -zumindest im zitierten Schnipsel- nicht 
genannt wird.

Den richtigen Wert kennt man ja im allgemeinen nicht bzw. wird auch wohl 
nie bekannt sein. Daher steht auch in der Definition die Anzeige des 
Standards (des Normals) oder meinetwegen auch der Referenzwert. 
Letzteres ist laut Begutachter der DAkKS wohl auch wieder zulässig.


Das gültige Werk ist dieses:

International vocabulary of
metrology – Basic and general
concepts and associated terms
(VIM) 3rd edition 2008 version



In einem Kalibrierschein z.B. von der PTB findet man häufig nur drei 
Spalten.
- Anzeige Kalibriergegenstand
- Anzeige Normal
- Messunsicherheit (k=2)


Die Interpretation ist in der Regel nicht Gegenstand einer Kalibrierung.



Holger

Christoph K. schrieb:
> Wobei diese Labore oft nichts verändern sondern nur die Einhaltung der
> von irgendwem vorgeschriebenen Toleranzen bestätigen.

Nein, dass können Sie tun, wenn der Kunde es will. Das ist dann aber 
eine Prüfung und keine Kalibrierung. Siehe Definition im VIM.

> Solche Kalibrierlabore müssen wieder nachweisen, dass ihre
> Referenzstandards "rückführbar" auf irgendwelche noch besseren amtlichen
> Standards sind, also ihrerseits kalibriert oder überprüft sind.

Nein, es gibt kein muss. Bestimmte Normen verlangen dieses wie die 
ISO17025 oder die ISO9001. Aber jeder kann ein Kalibrierlabor eröffnen 
und wenn der Kunde nichts verlangt, dann muss man auch nichts 
nachweisen. Man darf dann allerdings keine rückgeführte Kalibrierung 
anbieten.


Holger

Ralph B. schrieb:
> seriöse Kalibrierlabore machen eine Eingangskalibrierung , wenn
> notwendig danach eine Justierung und eine Ausgangskalibrierung.

Seriöse Kalibrierlabore machen das, was mit dem Kunden vereinbart wurde. 
Von daher ist Deine Aussage äußerst unseriös.

Ich spreche mit den Kalibrierlaboren, bei denen ich meine Messgeräte 
kalibrieren lasse immer ab, was zu tun ist. Dafür wird auch bezahlt. Die 
PTB kalibriert nur. Ist sie daher unseriös lieber Ralph?

Im Übrigen kann man auch nicht immer justieren. Oder wie sieht es bei 
Massenstücke aus?


Holge

Holger D. schrieb:
> Die PTB kalibriert nur. Ist sie daher unseriös lieber Ralph?

Warum sollte sie unseriös sein? Wenn sie nur das Kalibrieren (also die 
Ermittlung der Abweichung) berechnet, ist das doch in Ordnung.
Und im Grunde nichts anderes als das, was Ralph schrieb:

Ralph B. schrieb:
> Kalibrieren bedeutet nichts anderes als die Abweichung des gemessenen
> Wertes von einen Sollwert, welches rückführbar, ist zu ermitteln und zu
> dokumentieren.

Ralph B. schrieb:
> In der Schaltung lässt sich aber eine Quarzfrequenz in sehr engen
> Grenzen auch durch die Lastkapazität verändern

Einen typischen Ziehbereich von 1e-3 bei Obertonquarzen finde ich gar 
nicht so wenig.

Ralph B. schrieb:
> Was ist denn für dich bitte der Unterschied zwischen einer Prüfung und
> einer Kalibrierung?

Ich habe ja auf VIM hingewiesen. Es gibt z.B. in DL nach ISO17025 
akkreditierte Kalibrierlaboratorien und es gibt Prüflaboratorien. Es 
muss wohl einen Unterschied geben.



>>habe ich was anderes geschrieben?

Ja.


Holger