Функция на кварцов часовник

Аналоговите кварцови часовници използват традиционен стъпков мотор за ускоряване на ръцете.

фон

Кварцът е сравнително общ натурален минерал.

Спасете планинско кристално изображение на Галя Андрушко от Fotolia.com

Пиезоелектричеството на кварца е известно на учените от деветнадесети век. Физиците разработиха и анализираха този атрибут до двадесети век, като часовниците за рафиниране на кварцова технология го използват като централен механизъм на часовниците от 70-те години на миналия век. Тези часовници са много по-точни от часовниците. часовници с чисто механични движения.

начало

Вибрациите на секунда се отчитат, за да се запази времето.

Запазване на форма на вълната 20 от chrisharvey от Fotolia.com

Прилагането на променлив ток през кварцов кристал води до постоянни вибрации при определена честота. Когато честотата се отчита от цифров процесор, процесорът ще пренасочи дисплея на час в секунда, когато е достигнат съответния брой вибрации. Броят обикновено е 32 768 вибрации в секунда. Точността зависи в голяма степен от това колко внимателно и точно е производството на кварцовия кристал да произвежда точния брой вибрации в секунда.

Прецизно производство

Кристалите са изработени от разтопен силициев диоксид и имат електрони, прилагани чрез фотолитография.

Запазете отвореното изображение на чип от Алберт Лозано от Fotolia.com

За изключително голяма точност кварцовите кристали, използвани в часовниците, трябва да бъдат произведени в точни размери. Електродите, които носят променлив ток през стъклото, трябва да бъдат поставени точно на едно и също място за различни кристали, предназначени да произведат същите вибрации. Кристалите на масивния кварцов часовник за производство обикновено са точни с около 30 броя на милион вибрации. Това прави тези часовници точни до около една секунда на ден.

температура

Запазете ски картата на Andrzej Kaluza от Fotolia.com

Броят на вибрациите за секунда за даден кристал е леко зависим от температурата. Върховите часовници и нормалните часовници могат да имат устройства, които коригират температурата или поддържат кристала при постоянна температура, което увеличава точността на часовника. В китката обикновено се използва нагревател или фурна, така че кварцовият кристал компенсира различните температурни среди.

Автоматично побиране

Запазете близки снимки на интериора или изображение на чип от Алберт Лозано от Fotolia.com

Часовниците, които периодично контролират "истинското" време чрез достъп до атомния часовник, могат да изчислят своите скорости и да настроят броя на вибрациите, които се броят за секунда за по-голяма точност. Тези часовници всъщност стават по-точни при продължителна употреба. Кварцовият часовник ще оцени дали печелите или губите време по време на интервала между последните два пъти, които сте проверили за "реалното" време. Ако загуби време през този период, той ще използва по-малко вибрации в секунда, за да изчисли времето, докато следващия път той прецени точността му.