Lexique de la technique Petermann

Normes et méthodes de mesure pour les quartz

Il existe plusieurs normes pertinentes pour les mesures des quartz (c'est-à-dire des quartz oscillants ou des oscillateurs à quartz), principalement dans les domaines IEC (International Electrotechnical Commission), DIN, MIL, ainsi que JEDEC et IEEE le cas échéant. Ces normes réglementent les méthodes de mesure, les conditions de test, les valeurs limites et les tests environnementaux pour les quartz. En voici un aperçu :

1. normes CEI (Commission électrotechnique internationale)

Série CEI 60444 : méthodes de mesure pour les résonateurs à quartz piézoélectriques.

Cette série de normes est centrale pour la mesure des quartz vibrants :

  • CEI 60444-1: Méthode de base pour la mesure de la fréquence de résonance et de la résistance de résonance des unités de cristal de quartz par technique zéro-phase dans un π-réseau
    Décrit la méthode de mesure de base pour :
    • Fréquence de résonance fr
    • Résistance série Rs
      (méthode zéro phase dans un circuit π).
  • CEI 60444-2: Guidelines for crystal units using the π-network
    Complément à la partie 1 : Conseils d'application, adaptation des conditions de mesure
  • CEI 60444-3: Méthode pour la mesure de la résistance série équivalente (ESR), Q, et des paramètres de mouvement
    Description de la mesure de :
    • Résistance série équivalente (ESR)
    • Facteur de qualité Q
    • Paramètres du circuit oscillant (L, C)
  • IEC 60444-5: Method for the determination of equivalent circuit parameters of quartz crystal units using network analyzer techniques
    Méthode de l'analyseur de réseau pour déterminer le schéma électrique équivalent :
    • Résonance série fs, résonance parallèle fp
    • C0, C1, L1, R1

2. normes MIL (Military Standards, USA)

MIL-PRF-3098: Performance specification : Crystal units, quartz

Définit les exigences et les méthodes de test pour :

  • Stabilité de fréquence
  • Comportement au vieillissement
  • Comportement à la température
  • Résistance aux chocs et aux vibrations

MIL-STD-202: Méthodes d'essai pour les pièces de composants électroniques et électriques

Comprend des tests environnementaux généraux tels que :

  • Cycles de température
  • Exposition à l'humidité
  • Chocs et vibrations

3. normes JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council)

  • Série JESD22: Test Methods for Electronic Components
    S'applique également aux quartz, par exemple pour :
    • Cycles thermiques (JESD22-A104)
    • Test d'humidité (JESD22-A101)
    • Tests de durée de vie (JESD22-A108).

4. normes DIN (normes allemandes)

La norme DIN EN 60444 correspond directement à la série internationale IEC 60444. Les normes DIN utilisent souvent le suffixe "EN" pour désigner les normes CEI adoptées au niveau européen :

  • DIN EN 60444-1 à -5 → identique à IEC 60444-1 à -5.

5. autres paramètres/mesures pertinents selon les normes

Tableau : grandeurs mesurées et normes correspondantes

Grandeur de mesure

Norme / Partie

Description

Fréquence de résonance (fr)

IEC 60444-1

Fréquence en cas de résonance série (méthode de la phase zéro)

Résistance série (Rs)

IEC 60444-1

Mesure des pertes d'énergie à la résonance

Facteur de qualité (Q)

IEC 60444-3

Rapport énergie stockée/énergie perdue

Paramètres du schéma équivalent (L1, C1, R1, C0)

IEC 60444-3 / -5

Détermination des valeurs électriques équivalentes du quartz

Comportement en température

MIL-PRF-3098 / JESD22

Changement de fréquence en cas de changement de température

Comportement au vieillissement

MIL-PRF-3098

Dérive à long terme de la fréquence de résonance

Résistance aux chocs/vibrations

MIL-STD-202 / JESD22

Capacité de charge mécanique en cas de chocs et de vibrations

Vous trouverez ici le tableau récapitulatif des principaux paramètres de mesure pour les quartz, les normes correspondantes ainsi qu'une brève description de chaque méthode de mesure. En outre, le diagramme donne une orientation visuelle sur les principaux paramètres de contrôle.

Résumé

Les principales normes de mesure et de contrôle des quartz sont :

  • CEI 60444-1 à -5 → méthodes de mesure de la fréquence, de la résistance, du schéma équivalent
  • MIL-PRF-3098, MIL-STD-202 → Conditions de test pour les applications militaires
  • JEDEC JESD22 Series → Tests de fiabilité et d'environnement
  • DIN EN 60444 → Transposition allemande des normes CEI

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