ما هي حركة الكوارتز في الساعات؟

تم تجهيز العديد من الساعات بحركة كوارتز ، والتي توفر عرضًا دقيقًا للوقت بأقل تكلفة. توفر بلورات الكوارتز ، الشائعة في العديد من الأجهزة الإلكترونية ، طريقة ثابتة لقياس الوقت على نطاق واسع من الظروف البيئية. يمكن للبطارية التي تشغل معظم ساعات حركة الكوارتز أن تدوم لسنوات بسبب كفاءة طاقة الكريستال.

تخلق بلورة الكوارتز مجموعة ثابتة من النبضات ، بمعدل 32768 ذبذبة في الثانية (هرتز). تراقب الدائرة الإلكترونية تيار النبضات هذا وتخرج نبضة واحدة لكل 32768 نبضة إدخال تستقبلها. هذا النبض الناتج الآن بتردد نبضة واحدة في الثانية وهو المرجع الزمني للساعة. يتم تحديث العرض مرة كل ثانية.

بلورة الكوارتز هي قطعة صغيرة إما مصنعة أو طبيعية ثاني أكسيد السيليكون. هذه البلورة لها حجم واتجاه محدد ولها خصائص فيزيائية محددة جيدًا. يحتوي ثاني أكسيد السيليكون على خاصية كهرضغطية ، مما يعني أنه يهتز عند تعرضه لجهد كهربائي. يعتمد الاهتزاز على قطع البلورة ، وهو مستقر للغاية على الرغم من التغيرات في درجة الحرارة.

عند توصيلها ببلورة كوارتز ، تولد دائرة مذبذب تيارًا ثابتًا من النبضات بناءً على التردد المميز للبلورة. بالنسبة للساعة ، يشيع تردد 32.768 كيلوهرتز. تعمل البطارية على تشغيل دائرة المذبذب التي توفر خرج تردد ثابتًا مستقلًا عن درجة الحرارة أو تقلبات الجهد أو حركة الساعة.

يتغذى خرج المذبذب في دائرة تسمى العداد. تحسب هذه الدائرة عدد نبضات الإدخال التي تتلقاها ، وتصدر نبضة خرج واحدة عندما تصل إلى قيمة محددة مسبقًا. بالنسبة لمثال 32.768 كيلو هرتز ، يتم استخدام عداد 15 بت. ينتج عداد 15 بت نبضة خرج واحدة لكل 32768 نبضة إدخال يستقبلها ، وبالتالي ينتج نبضة واحدة في الثانية.

قد يكون عرض الوقت لساعة حركة الكوارتز تناظريًا أو رقميًا. بالنسبة للشاشة التناظرية ، يحرك محرك متدرج صغير عقرب الثواني 1/60 من محيط الساعة لكل نبضة. تقوم الشاشة الرقمية بتحديث أرقام الثواني على الشاشة بواحد لكل نبضة.