Svenska ElektronikForumet

Förutsatt att kristallen inte återtar något normalläge så kan man inspirerad av Swech fota kristallen, skicka en kort puls, fota osv..
Och då behövs ingen lysdiod som lyser ultrasnabbt eller exotiska exponeringssessioner.

Jaha? Hur skulle det gå till?

Men som sagt, om man fotar den av och på så måste det synas en skillnad.
Om det inte gör det så lär det inte synas något annat heller vid stroboskopspulser

Swech

Beroende på hur kristallen är skuren kommer man få olika rörelsemönster. Den kristallen du tänkt använda har en rörelse typ tjockleksförändring. Tjockleksförändringen är i storleksordningen 10 nm. Kan ha fel på ett par decimaler, men tror det typiskt är något åt detta hållet. Inte så mycket kanske men G-krafterna kan bli rätt hyggliga ändå, 1000 G och uppåt.
Rörelsen kan detekteras med relativt enkla medel.

En spånad möjlighet:
Låt kristallen som filmas samtidigt styra en PLL på 16 ggr grundfrekvens. Klocka en 4-bits räknare med 16 diskreta utgångar från PLL-ens utgång. Via en av räknar-utgångarna drivs en simpel laser-diod så att den är tänd 1/16-del av tiden. Laserdiodens ljus splitttas i en 45^glasskiva så att en del av ljuset belyser kristallen vars reflekterande ljus belyser en plan yta mot vilken även den del av laserljuset som inte reflekterats i kristallen riktas. Om allt är väl, ska man nu se ett interferrens-mönster.
Även om laserdioden är svag, så kan bilden nu fotograferas med slutartid på flera sekunder, för att få in tillräckligt med ljus. För nästa bild skifta till nästa utgång på räknaren. Slutlig film blir på bara 16 bildrutor, men vill man ha längre film kan man pressa upp frekvensen på PLL-en en hel del och göra ett programerbart räknar-register på betydligt fler steg.

Glaset eller hellre ett vinkelprisma, är rätt viktigt att det håller hög kvalitet för ändamålet. Planglas kan ofta plockas från skrotad optik eller finns dugliga prismor billigt på ebay. Köp även några yt-förspeglade glas, för att vid behov vinkla reflexerna till tänkt ställe.
Om du fått smuts eller tumavtryck på kristallens glasfönster är det mindre bra. Det kan vara svårt att få tillräckligt rent igen för att få en skarp bild-detektering om det ligger fett på glaset som är 1000 ggr tjockare än den rörelse man vill fotografera.
Tvätta med optiskt ren finsprit, eller enklast, krossa glaset till kristallkapslingen när det blir aktuellt att filma.

Huvudsakliga elektroniken kan vara så enkelt som två billiga IC-kretsar, en 74HCT4046 (PLL) och en räknare med 16 räknarpinnar, 74HCT590 eller liknande.
Vill man göra något mer kontinuerligt rörlig bild använder man en andra identisk kristall som kan tunas via en variabel kondensator på några pF, att styra lasermoduleringen. På det viset kan man åtminstone för en tid få kristallerna att svänga med någon Hz offset vilket borde måla upp en bild på väggen som lasern belyser, som rör sej i en långsam takt. Största faktorn som kommer få offseten relativt kristallerna att driva är nog temperaturen.
Mest intressanta 3D-rörelsen för kisel-kristaller kallas för "face shear". Tror att den kristall-skärning som ger denna rörelsen är vanligast i typ 5-6 cm stora kristallburkar (HC13) med frekvenser 100kHz-1MHz, eller åtminstone var en gång i tiden. Man får nog inventera någon gammal rör-komradio för att hitta sådanan kristaller, men kolla med aktuella produkt-listningar, det kanske är enkelt att få tag på. Obervera att jag egentligen inte vet mycket om kristallteknik eller kan ha glömt det mesta. Min erfarenhet var ett projekt i forntiden där jag laborerade med att göra kristaller åldringskompenserade (i ungnar). Detta är något som är mindre viktigt i dag, då det finns andra billiga sätt att hålla rätt på tiden under längre tid.
Något mer info om kristallskärningar här: http://www.4timing.com/techcrystal.htm

Jag har aldrig sett annat än simuleringar av hur en kristall rör sej i detta sammanhanget, så visst vore det häftigt om du lyckades göra en film. Färg-film kan man t.ex. få genom att låta tre olika driftströmmar genom kristallen representera grundfärger.

Jag måste läsa igenom det där ett par gånger till, men är du verkligen helt säker på det där att en kristall med den här formen bara vibrerar i tjocklek? Det måste ju finnas en väldigt bra anledning att skära den som en stämgaffel. Som jag hade förstått det använder man i det här fallet en oscillations "mode" där armarna vibrerar på liknande sätt som en vanlig ljudstämgaffel. En snabb google-sökning på "quartz tuning fork oscillator mode" ger även visst stöd för det. Jag kan däremot tänka mig att rörelserna är extremt små..

Lite laserinterferens låter ju roligt att mecka med, men där börjar nog projektet bli lite för omfattande att klämma in med allt annat.. =/

Swech skrev:Om du börjar med att ta en bild då kristallen är av och en då den svänger med 32khz utan strobe överhuvudtaget så bör du väl se en viss skillnad till att börja med eftersom den svänger?
Swech

Genialiskt! Det ska jag göra =)

E Kafeman skrev:Den kristallen du tänkt använda har en rörelse typ tjockleksförändring.

Fast enligt din länk http://www.4timing.com/techcrystal.htm är den nog av stämgaffeltyp:

Except for the low-frequency tuning fork resonators used in quartz watches and clocks,
almost all quartz resonators in today’s applications use a thickness-shear mode.

Tack dock för bra inlägg och bra länk!

/W

Ett annat sätt att se på det hela är den att, *om* det gick att
filma en kristalls "rörelser" på ett rellativt enkelt sätt, så
hade det redan funnits på YouTube...

Jag kan då inte se att kristallen som jag har sittandes på ett av mina kretskort här vibrerar. Och den ser ut att vara av stämgaffeltyp.

Jämför oscillerande och stilla under ett ordentligt mikroskop. Jag tänker mig att kristallen åtminstone borde bli lite blurrig när den svänger om svängningen är stor nog att kunna se med stroboskop senare.

Jag tänkte som Sodjan och googlade lite. Det enda jag hittade var relaterat till World Of Warcraft och Star Wars..

Armarna på stämgaffeln kan säkert uppvisa andra rörelsemönster än själva kristallen, men med tanke på att kristallen brukar vara specad för små effekter så finns inte energin att åstadkomma några större mass-förflyttningar, som dessutom ska reverseras några ggr per sekund, men rörelsen finns absolut, och det är möjligt ett bra mikroskop och strobade lysdioder skulle kunna vara en enklare variant att se rörelsen, fast optiska upplösningen behöver nog vara bra.

Däremot finns piezo-element som tål höga effekter.
32 kHz Stämgaffeln brukar vara populär till olika typer av givare, för att t.ex. analysera ämnen och ytor, så nog borde det finnas någon skrift på nätet som beskriver hur stor rörelsen på själva gaffeln är.

Du tänker nog lite fel. Gaffeln självsvänger det är bara förlusterna som man måste kompensera för. Du behöver inte tillföra energi för att accelerera och retardera varje svängning. Tänk efter hur en vanlig stämgaffel funkar.

En högtalare matad med 50 Hz är nog ett lämpligare objekt att börja med...

Bah, en högtalare är kanske bra som någon sorts proof of concept. Men jag har redan en fin bild på oscilloskopet med kristallens sinus(nåja..)-svängning och min PWM-puls som "belyser" en bit av svängningen i taget. Finheten i justering av frekvens på PWM-signalen är det som fattas egentligen. Men visst det hela kanske slutar i en högtalarfilm.. =D Ännu bättre macro-foto ska jag iaf kunna prestera så småningom om inget annat.

En 440 Hz stämgaffel (brukar väl vara vanligt) är ju rätt stor. 32 kHz är inte så mycket mer, och det skulle inte förvåna mig om det är samma svängningslägen som uppvisas i 32 kHz med en såpass mycket mindre stämgaffel. Någon massa energi behöver man inte tillföra heller vid resonansfrekvensen för att hålla igång den. Möjligen blir det mer förluster om man driver på så hårt att svängning faktiskt blir stor nog för att synas...

Jag gissar att amplituden är någon mikrometer.

Länkar till de kretsar E Kafeman nämnde:
74HCT4046A.pdf
74HC590.pdf

Ett annat föremål man kan fota är SAW-filter.

Jag ångrar mig, det går att se att den svänger. Det blir en klar motion blur i kanten när man drar igång kristallen. Fast skillnaden syns bäst när man slår av. Gick över till mätmikroskopet som har lite mer förstoring.