DE3420320A1 - Piezokristallresonator - Google Patents

Piezokristallresonator

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DE3420320A1
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resonator
crystal
carrier
electrode pattern
resonance frequency
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Errol P. Sandy Utah EerNisse
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Description

Die Erfindung betrifft einen Piezokristallresonator, nachstehend auch als piezoelektrischer Quarzoszillator oder Schwingquarz bezeichnet, und ein Verfahren zu seiner Anregung. Insbesondere betrifft die Erfindung bestimmte Muster aufweisende Elektroden für in Luft betriebene Piezokristallresonatoren.
Bisher wurden verschiedene Piezokristallresonatoren zur Anwendung bei bestimmten Meßaufgaben vorgeschlagen. Diese Resonatoren verwendeten eine Probe aus piezoelektrischem Material mit einem oder zwei schwingenden Trägern, wie Querträgern oder Schienen. Auf die Oberflächen der Probe waren dünne Schichten aus leitfähigem Material in verschiedenen Konfigurationen aufgebracht. Die Schichten bildeten ein Elektrodenmuster aus, das mit einem elektrischen Oszillatorschaltkreis verbunden war, der den piezoelektrischen Kristall zum Schwingen mit seiner Resonanzfrequenz anregte.
Es ist auch bekannt, daß die Resonanzfrequenz des Kristalles sich ändert, wenn der Kristall verschiedenartigen Anregungen ausgesetzt wird. Wenn beispielsweise der Kristall eine auf seine Deformation gerichtete äußere Kraft erfährt, ändert sich seine Resonanzfrequenz und infolge dessen ändert sich auch die Ausgangsfrequenz eines mit dem Kristall verbundenen elektrischen Oszillators. Diese Änderung kann
mit herkömmlichen Frequenzdiskriminatoren erfaßt und dadurch eine Anzeige für die ausgeübte Kraft erhalten werden. Quarzkristallresonatoren mit einem einzigen Träger, die vorzugsweise eine Biegeschwingung durchführen, sind beispielsweise in den US-PSen 3 470 400 und 3 479 cj36 beschrieben. Resonatoren mit zwei Trägern, die eine Ei5egeschwingung durchführen, sind beispielsweise in den US-PSen 3 238 789 und
4 215 570 beschrieben. Die in den vorstehenden Patenten beschriebenen Resonatoren weisen jeweils eine hohe Impedanz bei Resonanz auf. Zudem erzeugen die bei den Resonatoren mit zwei Trägern verwendeten Elektrodenmuster kein wirksames laterales, wie seitlich gerichtetes elektrisches Feld über die gesamte Länge der Träger des piezoelektrischen Kristalls. Bei dem in der US-PS 4 215 570 beschriebenen Elektrodenmuster wird beispielsweise ein elektrisches Feld nur über etwa 44% der Länge des Trägers angelegt. Diese Kraftwandler werden in Vakuum oder in einer mit Helium oder anderen, relativ inerten Gasen gefüllten geschlossenen Kammer verwendet. Bei manchen Anwendungen ist es jedoch zur Verringerung der Kosten des Instruments wünschenswert, den Resonator in Luft zu betreiben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Resonanzfrequenz der bekannten Kristalle gegenüber Feuchtigkeit empfindlich ist, was beim Betrieb in Luft fehlerhafte Messungen ergibt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Piezokristallresonator und ein Verfahren zu seiner Anregung bereitzustellen, bei denen die Impedanz des Kristalls bei Resonanz erniedrigt und ein laterales elektrisches Feld über dessen gesamte Länge wirksam an den Kristall angekoppelt wird, und bei denen die Resonanzfrequenz relativ unempfindlich gegenüber Feuchtigkeitsänderungen der Umgebung ist; der Piezokristallresonator soll dabei vorzugsweise zwei Träger aufweisen.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst. Der erfindungsgemäße, langgestreckte Resonator ist aus piezoelektrischem Material hergestellt und führt vorzugsweise eine Biegeschwingung aus. Der Resonator weist die Form einer Stimmgabel mit zwei Enden bzw. einer Doppelstimmgabel mit einer oberen Fläche, Seitenflächen und einer unteren Fläche auf. Auf diese Flächen ist ein Elektrodenmuster derart aufgebracht, daß die Resonanz-
_ «8 MJ"
frequenz des Kristalles gegenüber Feuchtigkeitsänderungen unempfindlich ist. Der Resonator kann derart mit einem Oszillatorschaltkreis verbunden werden, daß die Ausgangsfrequenz des Oszillatorschaltkreises der Resonanzfrequenz des Kristalles folgt. Eine auf den Kristall in Axialrichtung ausgeübte Druck- oder Zugkraft bewirkt eine Änderung der Resonanzfrequenz, wodurch auch die Ausgangsfrequenz des Oszillators geändert wird. Diese Frequenzänderung kann zur Messung der auf den Kristall ausgeübten Kraft herangezogen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Piezokristallresonators,
Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Resonators von unten, und
Fig. 3 einen Querschnitt des Resonators entlang der Linie 3-3 von Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die obere bzw. untere Fläche eines Piezokristallresonators 1. Der Resonator weist langgestreckte Träger, wie Querträger oder Schienen 3 und 5 mit rechteckigem Querschnitt auf, die sich zwischen zwei breiten Endabschnitten 9 und 11 erstrecken. Die Träger 3 und 5 sind im wesentlichen parallel und bilden entlang eines Teils des Resonators einen Schlitz 7 aus. Diese Struktur kann aus je-
^O dem geeigneten piezoelektrischen Material, wie Quarz, ausgebildet sein.
Die Enden 9 und 11 können in jeder geeigneten Weise mit Elementen eines Meßsystems verbunden sein, die in Abhängigkeit von einem zu messenen Parameter, beispielsweise einer Kraft, einer Bewegung unterworfen sind. Auf den Resonator
wird eine Druck- oder Zugkraft ausgeübt, die seine mechanische Resonanzfrequenz ändert. Diese Frequenzänderung kann erfaßt werden, um die Größe des zu messenden Parameters zu bestimmen.
5
Der Piezokristallresonator kann durch Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen beabstandeten Elektroden auf den Oberflächen des Resonators angeregt werden und schwingt dann mit seiner mechanischen Resonanzfrequenz. Dieses Feld wird von einem Oszillator-Schaltkreis geliefert, der mit den beabstandeten Elektroden verbunden ist. Die Oszillator— frequenz folgt der mechanischen Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Kristalles und zeigt dadurch die auf den Kristall ausgeübte Kraft an.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Resonanzfrequenz des Kristalles von der Feuchtigkeit abhängt, wenn der Kristall in Luft schwingt. Diese Feuchtigkeitsabhängigkeit kann durch eine geeignete Form oder ein geeignetes Muster der Elektroden verringert werden. Dementsprechend wird ein Elektrodenmuster auf dem Kristall ausgebildet, um den Einfluß der Feuchtigkeit auf die Resonanzfrequenz zu minimalisieren.
Das Elektrodenmuster weist eine Reihe von leitfähigen Streifen auf, die durch jedes geeignete Beschichtungsverfahren, wie Aufdampfen im Vakuum oder Sputtern, wie Sputter-Ätzen, auf die oberen, seitlichen und unteren Flächen des Kristalles aufgebracht werden.
Fig. 1 zeigt ein Paar leitfähiger Anschlußflächen oder Pads 13 und 15, die in der gleichen Weise wie das übrige Elektrodenmuster auf dem Ende 11 ausgebildet sind. Die leitfähigen Anschlußflächen dienen als Verbindungspunkte für Leitungen, die den Resonator mit einem Oszillator 2 veroa binden. Die Oszillatorleitungen können mit den Anschlußflächen 13 und 15 mittels jeder geeigneten Technik, bei-
spielsweise Löten oder Thermokompression verbunden werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß jede Anschlußfläche 13 und 15 der Endpunkt einer separaten Elektrode ist, die auf den 5 oberen, seitlichen und unteren Flächen des piezoelektrischen Kristalles angeordnet ist. Die Anschlußfläche 13 ist mit einem leitfähigen Streifen 17 verbunden, der seinerseits in Reihe mit den Streifen 19 und 21 verbunden ist. Der Streifen 17 ist ebenfalls in Reihe mit den Streifen 23 und 25 verbunden. Der Streifen 23 ist mit dem oberen Abschnitt des Resonators durch einen Streifen 27 verbunden, der mit einem sich seitlich erstreckenden Streifen 29 verbunden ist. Der Streifen 29 ist in Reihe mit dem Streifen 31 verbunden. Der Streifen 29 ist auch mit einem Streifen 33 verbunden, der seinerseits mit einem sich seitlich erstreckenden Streifen 35 verbunden ist, der in einem Streifen 37 endet.
Der Streifen 17 ist mit einem Paar von Streifen 17a und 17b verbunden, die auf der Seitenfläche des Kristalles aufgebracht sind. Die Streifen 17a und 17b verbinden den Streifen 17 mit einem Streifen 39 auf der unteren Fläche des Kristalles. Der Streifen 39 ist in Reihe mit den Streifen 41, 43, 45, '47, 49, 51 und 53 verbunden und endet im Streifen 55. Auf eine Innenfläche des Schlitzes 7 sind Streifen 55a und 55b aufgebracht und verbinden den Streifen 55 mit einem Streifen 67 auf der Oberfläche des Resonators.
Der Streifen 39 ist ebenfalls in Reihe mit Streifen 57, 59, 61 und 63 auf der unteren Fläche des Kristalles verbunden. Auf eine Seitenfläche des Kristalles sind Streifen 63a und 63b aufgebracht, die den Streifen 63 mit einem Streifen 69 auf der Oberfläche des Kristalles verbinden. Der Streifen 25a verbindet ebenso die Streifen 2C5 und 71 .
^5 Die Anschlußfläche 15 ist mit einem Streifen 16 verbunden, der in Reihe mit den Streifen 18, 20, 22 und 24 verbunden
ist. Der Streifen 18 ist mit dem oberen Abschnitt des Kristalles durch einen Streifen 26 verbunden. Der Streifen 26 stößt auf einen Streifen 28, der in Reihe mit den Streifen 30, 32 und 34 verbunden ish. Der Streifen 28 ist ebenfalls in Reihe mit einem Streifen 3 6 verbunden.
Auf den Seitenflächen des Kristalles sind Streifen 16a und 16b aufgebracht, die den Streifen 16 mit einem Streifen 70 auf der unteren Fläche des Kristalles verbinden. Auf eine Innenfläche des Schlitzes 7 ist ein Streifen 20a aufgebracht, der den Streifen 20 mit einem Streifen 38 verbindet. Der Streifen 38 ist in Reihe mit Streifen 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54 verbunden. Auf einer Seitenfläche des Kristalles sind Streifen 54a und 54b aufgebracht, die den Streifen 54 mit einem Streifen 56 auf der Oberfläche des Kristalles verbinden. Der Streifen 38 ist ebenfalls in Reihe mit Streifen 58, 60, 62 und 64 verbunden. Auf einer Innenfläche des Schlitzes 7 sind Streifen 64a und 64b aufgebracht, die den Steifen 64 mit einem Streifen 66 auf der Oberfläche des Kristalles verbinden. Auf eine Seitenfläche des Kristalles sind Streifen 30a und 30b aufgebracht, die den Streifen 30 auf der Oberfläche des Kristalles mit dem Streifen 4 6 auf der unteren Fläche des Kristalles verbinden. Ebenso verbindet ein Streifen 36a die Streifen 36 und 72 miteinander, wodurch das auf dem Resonator ausgebildete Elektrodenmuster vervollständigt wird.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Kristall, der deutlich darstellt, wie die leitfähigen Streifen, beispielswei-
^O se die Streifen 54a, 64a, 55a und 63a, um die Seitenflächen des Kristalles und den Schlitz 7 gewickelt sind und die Abschnitte des Elektrodenmusters auf der oberen und der unteren Fläche des Kristalles miteinander verbinden. Die Fig. 1 und 2 zeigen die umhüllenden oder umgreifenden Abschnitte der Elektroden auf den Seiten des Kristalles als dünne Streifen. Derartige dünne Streifen sind zwar geeignet;
beim Betrieb in Luft werden die Streifen aber vorzugsweise verbreitert, so daß ein Hauptteil des Streifens auf der Oberfläche direkt mit einem entsprechenden Teil eines Streifens auf der unteren Fläche verbunden ist. Beispielsweise kann der Streifen 16 mit dem Streifen 70 durch einen einzigen umgreifenden Streifen verbunden werden, der sich über die Seitenfläche des Kristalles vom Punkt 16a bis zum Punkt 16b erstreckt. Es hat sich gezeigt, daß die Resonanzfrequenz des Kristalles umso unempfindlicher gegenüber dem Einfluß von Feuchtigkeit ist, je größer der von den umgreifenden Streifen bedeckte Teil der Seitenflächen ist.
Vorstehend ist ein Piezokristallresonator in Form einer Stimmgabel mit zwei Enden beschrieben, der zur Schwingung mit seiner Resonanzfrequenz, beispielsweise als Biegeschwingung, durch auf die oberen, unteren und seitlichen. Flächen des Kristalles aufgebrachte Elektroden angeregt wird. Es hat sich gezeigt, daß das vorstehende Elektrodenmuster die Resonanzfrequenz des Kristalles relativ unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit macht. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit wird gegenüber herkömmlichen Resonatoren etwa um eine Größenordnung verringert. Die Ursache für diese Unempfindlichkeit ist nicht vollständig sicher; es ist jedoch theoretisch davon auszugehen, daß dieses Elektrodenmuster das elektrische Feld zwischen den Elektroden wirksamer auf das Innere des Kristalles begrenzt. Infolgedessen erstreckt sich nur ein geringer Teil des elektrischen Feldes in die Umgebung des Kristalles, so daß Feuchtigkeit wenig Einfluß auf das Feld und damit auf die Wechselwirkung zwischen dem Kristall und dem Oszillator nehmen kann.
Das Elektrodenmuster koppelt auch wirksam ein laterales elektrisches Feld über die gesamte Länge jedes Trägers auf der oberen und der unteren Fläche an den Kristall. Dies ^ wird dadurch bewirkt, daß die gesamte Länge jedes Trägers benachbarte leitfähige Streifen aufweist, wobei jeder
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benachbarte Streifen mit einer unterschiedlichen leitfähigen Anschlußfläche verbanden ist, so daß ein lateral, wie seitlich gerichtetes elektrisches Feld über im wesentlichen die gesamte Länge jedes Trägers gerade unterhalb der oberen und unteren Flächen anwesend ist. Dies führt zu einer geringeren Impedanz bei der Resonanz und begrenzt zusammen mit den umgreifenden Elektroden wirksamer das elektrische Feld auf den Kristall.
Das Muster der leitfähigen Streifen auf der Oberfläche jedes Trägers des Kristalles ist gerade symmetrisch bezüglich einer Längsachse auf der Oberfläche des Trägers, und das Muster der leitfähigen Streifen auf der unteren Fläche jedes Trägers des Kristalles ist ungerade symmetrisch bezüglieh einer Längsachse auf der unteren oder oberen Fläche des Trägers.

Claims (17)

VOSSIUS VOSSIUS •T^AJJ'CeHT4E15?4-.M.EUN EMANN · RAUH SI EBERTSTRASSE 4 ■ aoOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (Ο89) 4 7 4O 75 CABLE: BEN ZOLPAT E NT MÜNCHEN -TELEX 5-29 453 VOPAT D u.Z.: T 075 30- Mai 1984 Case: 1005 Ohaus Scale Corporation New Jersey, USA "Piezokristallresonator" Patentansprüche
1. Piezokristallresonator zum Betrieb in Luft, gekennzeichnet durch
a) einen piezoelektrischen Kristall mit einer mechanisehen Resonanzfrequenz in Luft,
b) eine Einrichtung (2) zum Anregen des Kristalles, so daß dieser in Luft mit seiner mechanischen Resonanzfrequenz schwingt, und
c) Elektroden (16-72), die die Anregungseinrichtung (2) un(i <ien Kristall derart verbinden, daß die mechanische Resonanzfrequenz unempfindlich gegenüber Feuchtigkeitsänderungen ist.
2. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ^Q der piezoelektrische Kristall die Form einer Stimmgabel mit zwei Enden aufweist.
3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Kristall eine Schwingung, vorzugsweise eine Biegeschwingung ausführt, wenn er von der Anregungseinrichtung (2) angeregt wird.
4. Resonator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall einen ersten und einen zweiten langgestreckten Träger (3,5) aufweist, die an ihren Endabschnitten (9,11) miteinander verbunden sind und einen rechteckigen Schlitz (7) ausbilden.
5. Resonator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall eine obere Fläche, eine untere Fläche und Seitenflächen aufweist, und daß die Elektroden (16-72) eine auf die obere Fläche aufgebrachte erste leitfähige Schicht mit einem ersten bestimmten Muster und eine auf die untere Fläche aufgebrachte zweite leitfähige Schicht mit einem zweiten bestimmten Muster ausbilden, wobei die erste und die zweite Schicht durch eine auf die Seitenflächen mit einem dritten bestimmten
.aufgebrachte
Muster/dritte leitfähige Schicht miteinander leitend verbunden sind.
6. Resonator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, das zweite und das dritte bestimmte Muster sich voneinander unterscheiden.
7. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausüben einer Kraft auf den Kristall zum Ändern seiner mechanischen Resonanzfrequenz in Luft.
8. Piezokristallresonator, gekennzeichnet durch
a) einen langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen ^O piezoelektrischen Kristall mit einer oberen Fläche, einer unteren Fläche und Seitenflächen,
b) ein auf der oberen Fläche des piezoelektrischen Kristalls angeordnetes, gerade symmetrisches erstes Elektrodenmuster,
c) ein auf der unteren Fläche der; piezoelektrischen Kristalls angeordnetes, ungerade symmetrisches zweites Elektrodenmuster, und
t · · m m m
d) ein auf den Seitenflächen angeordnetes und das erste und das zweite Elektrodeninuster miteinander verbindendes, umgreifendes Elektrodenmuster.
9. Piezokristallresonator, gekennzeichnet durch
a) einen ersten langgestreckten Träger (3) aus piezoelektrischem Material,
b) einen zum ersten Träger (3) im wesentlichen parallelen zweiten langgestreckten Träger (5) aus piezoelektrischem Material,
c) wobei der erste und der zweite Träger (3,5) jeweils eine obere Fläche, eine untere Fläche und die obere und die untere Fläche verbindende Seitenflächen aufweisen, und
d) wobei der erste und der zweite Träger (3,5) mittels eines ersten und eines zweiten Endabschnittes (9,11) aus piezoelektrischem Material miteinander verbunden sind, so daß zwischen dem ersten unä dem zweiten Träger (3,5) ein Schlitz (7) ausgebildet wird,
e) eine auf dem ersten Endabschnitt (11) angeordnete erste leitfähige Anschlußfläche (13),
f) eine auf dem ersten Endabschnitt (11) angeordnete und von der ersten leitfähigen Anschlußfläche (13) isolierte zweite leitfähige Anschlußfläche (15),
g) ein mit der ersten Anschlußfläche (13) verbundenes erstes Elektrodenmuster mit auf der oberen und der unteren Fläche des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordneten leitfähigen Streifen, die sich in Längsrichtung über im wesentlichen die gesamte Länge der
"^ oberen und der unteren Fläche des ersten und des zweiten Trägers (3,5) erstrecken,
h) ein mit der zweiten leitfähigen Anschlußfläche (15) verbundenes zweites Elektrodenmuster mit auf der oberen und der unteren Fläche des ersten und des zweiten
Trägers (3,5) angeordneten leitfähigen Streifen, das vollständig vom ersten Elektrodeninuster isoliert ist
• * «I
und sich in Längsrichtung im wesentlichen entlang der gesamten Länge der oberen und der unteren Fläche des ersten und des zweiten Trägers (3,5) erstreckt, i) ein erstes umgreifendes Elektrodenmuster, das auf den Seitenflächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordnet ist und den auf den oberen Flächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordneten Abschnitt des ersten Elektrodenmusters mit dem auf den unteren Flächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordneten Abschnitt des ersten Elektrodenmusters verbindet, und
j) ein zweites umgreifendes Elektrodenmuster, das auf den Seitenflächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordnet ist, vom ersten umgreifenden Elektrodenmuster vollständig isoliert ist und den auf den oberen Flächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordneten Abschnitt des zweiten Elektrodenmusters mit dem auf den unteren Flächen des ersten und des zweiten Trägers (3,5) angeordneten Abschnitt des zweiten Elektrodenmusters verbindet.
10. Resonator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den oberen Flächen jedes Trägers (3,5) angeordneten leitfähigen Streifen bezüglich einer Längsachse auf der Oberfläche des Trägers gerade symmetrisch sind und daß die auf den unteren Flächen jedes Trägers angeordneten leitfähigen Streifen bezüglich einer Längsachse auf der unteren Fläche des Trägers ungerade symmetrisch sind.
^O 11. Resonator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator in Luft angeordnet ist.
12. Resonator nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Resonators gegenüber Feuchtigkeitsänderungen unempfindlich ist.
13. Resonator nach einem der Ansprüche 8 bis 12, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausüben einer Kraft auf das piezoelektrische Material zum Ändern der mechanischen Resonanzfrequenz des Resonators (1).
14. Verfahren zum Anregen eines Piezokristallresonators, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zum Schwingen mit seiner mechanischen Resonanzfrequenz in Luft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anregungseinrichtuiig derart mit dem Resonator verbunden wird, daß seine mechanische Resonanzfrequenz unempfindlich gegenüber Feuchtigkeitsänderungen ist.,
15. Verfahren zum Anregen eines Piezokristallresonators,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, in Form einer Stimmgabel mit zwei Enden zu einer Schwingung, vorzugsweise einer Biegeschwingung, gekennzeichnet durch
a) Erzeugen eines Anregungssignales, und
b) Anlegen des Anregungssignales an den Resonator, so daß die mechanische Resonanzfrequenz des in Luft schwingenden Resonators gegenüber Feuchtigkeitsänderungen unempfindlich ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, ferner dadurch ge-
kennzeichnet, daß auf den Resonator eine Kraft zum Ändern seiner mechanischen Resonanzfrequenz ausgeübt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlegen des Anregungssignales
3^ der Resonator mit einem leitfähigen Elektrodenmuster beschichtet wird.
DE19843420320 1983-05-31 1984-05-30 Piezokristallresonator Withdrawn DE3420320A1 (de)

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GB (1) GB2141286B (de)
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SG (1) SG97487G (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6196812A (ja) * 1984-10-17 1986-05-15 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
JPS62282254A (ja) * 1985-11-28 1987-12-08 Miyota Seimitsu Kk 音又型水晶温度・湿度センサ
JPS62141810A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 Toyo Commun Equip Co Ltd 双ビ−ム圧電共振子の構造
FR2685964B1 (fr) * 1992-01-06 1996-06-07 Onera (Off Nat Aerospatiale) Capteur accelerometrique miniature a lames vibrant en flexion.
US5367217A (en) * 1992-11-18 1994-11-22 Alliedsignal Inc. Four bar resonating force transducer
US6497152B2 (en) 2001-02-23 2002-12-24 Paroscientific, Inc. Method for eliminating output discontinuities in digital pressure transducers and digital pressure transducer employing same
US6595054B2 (en) 2001-05-14 2003-07-22 Paroscientific, Inc. Digital angular rate and acceleration sensor
US6826960B2 (en) 2002-08-07 2004-12-07 Quartz Sensors, Inc. Triaxial acceleration sensor
JP5347397B2 (ja) * 2008-09-16 2013-11-20 セイコーエプソン株式会社 双音叉型振動片
JP5633319B2 (ja) * 2010-03-17 2014-12-03 セイコーエプソン株式会社 振動片、センサー素子、センサーおよび電子機器
US9038263B2 (en) 2011-01-13 2015-05-26 Delaware Capital Formation, Inc. Thickness shear mode resonator sensors and methods of forming a plurality of resonator sensors
US8955382B2 (en) * 2011-03-10 2015-02-17 Honeywell International Inc. High performance double-ended tuning fork
US8887567B2 (en) * 2011-12-20 2014-11-18 Honeywell International Inc. Double-ended tuning fork with outrigger excitation
JP5747964B2 (ja) * 2013-08-21 2015-07-15 セイコーエプソン株式会社 双音叉型圧電振動片
US11474126B2 (en) 2020-03-05 2022-10-18 Quartz Seismic Sensors, Inc. High precision rotation sensor and method

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2385896A (en) * 1938-12-02 1945-10-02 Beckerath Hans Von Piezoelectric device
DE862778C (de) * 1938-12-03 1953-01-12 Siemens Ag Elektrodenanordnung fuer piezoelektrische Schwingkristalle
US2289954A (en) * 1942-01-08 1942-07-14 Brush Dev Co Leakage reducing means
US3131320A (en) * 1959-12-23 1964-04-28 Kinsekisha Lab Ltd Audio-frequency crystal vibrator
NL266211A (de) * 1960-06-21
US3238789A (en) * 1961-07-14 1966-03-08 Litton Systems Inc Vibrating bar transducer
US3614677A (en) * 1966-04-29 1971-10-19 Ibm Electromechanical monolithic resonator
US3479536A (en) * 1967-03-14 1969-11-18 Singer General Precision Piezoelectric force transducer
US3513356A (en) * 1967-06-27 1970-05-19 Westinghouse Electric Corp Electromechanical tuning apparatus particularly for microelectronic components
GB1229871A (de) * 1967-08-24 1971-04-28
US3470400A (en) * 1967-12-21 1969-09-30 Singer General Precision Single beam force transducer with integral mounting isolation
US3488530A (en) * 1968-04-22 1970-01-06 North American Rockwell Piezoelectric microresonator
CH497691A (de) * 1968-07-24 1970-10-15 Sauter Kg August Elektromechanischer Kraft-Frequenzwandler für Waagen
US3601639A (en) * 1970-01-09 1971-08-24 Bell Telephone Labor Inc Low-temperature coefficient lithium tantalate resonator
US3672220A (en) * 1970-02-12 1972-06-27 Solartron Electronic Group Force-transducers
DE2009379C3 (de) * 1970-02-27 1975-01-30 Gebrueder Junghans Gmbh, 7230 Schramberg Piezoelektrischer Oszillator in Form einer Stimmgabel als Zeitnormal für zeithaltende Geräte
US3683213A (en) * 1971-03-09 1972-08-08 Statek Corp Microresonator of tuning fork configuration
US3909641A (en) * 1971-03-13 1975-09-30 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Holder device for a vibrator
DE2246511C3 (de) * 1971-09-22 1975-11-27 K.K. Suwa Seikosha, Tokio Kristalldrehschwinger
US3745385A (en) * 1972-01-31 1973-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric ceramic resonator
JPS49131088A (de) * 1973-04-16 1974-12-16 Suwa Seikosha Kk
US3946257A (en) * 1973-09-17 1976-03-23 Kabushiki Kaisha Daini Seikosha Quartz crystal vibrator with partial electrodes for harmonic suppression
JPS5216991A (en) * 1975-07-31 1977-02-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Structure of piezo oscillator
SU595845A1 (ru) * 1975-11-04 1978-02-28 Предприятие П/Я Х-5332 Пьезоэлемент
JPS5275252A (en) * 1975-12-19 1977-06-24 Seiko Instr & Electronics Ltd Crystal oscillator circuit
SU587603A1 (ru) * 1976-04-01 1978-01-05 Предприятие П/Я В-2645 Пьезоэлектрическое устройство
JPS52146588A (en) * 1976-05-31 1977-12-06 Matsushima Kogyo Kk Quartz oscillator
JPS5323589A (en) * 1976-08-18 1978-03-04 Seiko Epson Corp Crystal vibrator
JPS5851687B2 (ja) * 1976-10-22 1983-11-17 セイコーインスツルメンツ株式会社 音叉型水晶振動子
JPS5832524B2 (ja) * 1976-11-04 1983-07-13 セイコーエプソン株式会社 音叉型水晶振動子の電極構造
US4252839A (en) * 1976-12-29 1981-02-24 Citizen Watch Company Limited Tuning fork-type quartz crystal vibrator and method of forming the same
JPS543488A (en) * 1977-06-09 1979-01-11 Citizen Watch Co Ltd Electrode formation method for tuning-fork type crystal oscillator
GB2006520B (en) * 1977-09-07 1982-06-30 Suwa Seikosha Kk Piezoelectric resonator
GB1600706A (en) * 1977-09-17 1981-10-21 Citizen Watch Co Ltd Subminiature quartz crystal vibrator and method for manufacturing the same
JPS54148392A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Seiko Instr & Electronics Ltd Tuning fork type crystal oscillator
JPS5856405B2 (ja) * 1978-11-29 1983-12-14 横河電機株式会社 水晶トランスデュサ
JPS5856404B2 (ja) * 1978-11-29 1983-12-14 横河電機株式会社 水晶トランスデュサ
JPS55112017A (en) * 1979-02-20 1980-08-29 Seiko Epson Corp Electrode of tuning fork type crystal oscillator
US4215570A (en) * 1979-04-20 1980-08-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Miniature quartz resonator force transducer
GB2049188B (en) * 1979-05-14 1984-02-01 Rosemount Inc Vibrating beam pressure sensor
FR2467487A1 (fr) * 1979-10-15 1981-04-17 Ebauches Sa Resonateur piezoelectrique
JPS6316169Y2 (de) * 1979-11-22 1988-05-09
US4321500A (en) * 1979-12-17 1982-03-23 Paroscientific, Inc. Longitudinal isolation system for flexurally vibrating force transducers
US4372173A (en) * 1980-10-20 1983-02-08 Quartex, Inc. Resonator force transducer
JPS5797216A (en) * 1980-12-09 1982-06-16 Citizen Watch Co Ltd Piezoelectric bending oscillator
US4415827A (en) * 1981-05-27 1983-11-15 Statek Corporation Microresonator of tuning fork configuration operating at its second overtone frequency
US4429248A (en) * 1981-05-27 1984-01-31 Statek Corporation Mounting apparatus and method for piezoelectric tuning fork
US4469979A (en) * 1983-05-27 1984-09-04 Statek Corporation Microresonator of double-ended tuning fork configuration

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GB2141286A (en) 1984-12-12
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