Много часовници са оборудвани с кварцов механизъм, който осигурява много точно отчитане на времето при минимални разходи. Кварцовите кристали, често срещани в много електронни устройства, осигуряват последователен начин за измерване на времето в широк диапазон от условия на околната среда. Батерията, която захранва повечето часовници с кварцов механизъм, може да издържи години поради енергийната ефективност на кристала.
Теория на операцията
Кварцовият кристал създава постоянен набор от импулси, обикновено със скорост от 32 768 трептения в секунда (Hz). Електронна схема следи този поток от импулси и извежда един импулс за всеки 32 768 входни импулса, които получава. Този изходен импулс сега е с честота от един импулс в секунда и е референтът на времето за часовника. Дисплеят се актуализира веднъж всяка секунда.
Кварцов кристал
Кварцовият кристал е малко парче или произведено, или естествено срещащо се
силициев диоксид. Този кристал е със специфичен размер и ориентация и има добре дефинирани физични свойства. Силициевият диоксид има пиезоелектрично свойство, което означава, че той вибрира, когато е изложен на електрическо напрежение. Вибрацията зависи от среза на кристала и е много стабилна въпреки промените в температурата.Осцилаторна верига
Когато е свързан с кварцов кристал, осцилаторна верига генерира постоянен поток от импулси въз основа на характерната честота на кристала. За часовник честотата от 32,768 kHz е често срещана. Батерията захранва веригата на осцилатора, която осигурява изход с постоянна честота, независимо от температурата, колебанията на напрежението или движението на часовника.
Разделена верига
Изходът на осцилатора се подава във верига, наречена брояч. Тази схема отчита броя на входните импулси, които получава, и издава единичен изходен импулс, когато достигне предварително определена стойност. За примера с 32,768 kHz се използва 15-битов брояч. 15-битов брояч произвежда един изходен импулс за всеки 32 768 входни импулса, които получава, и следователно извежда един импулс в секунда.
Показване на времето
Показването на времето на часовника с кварцов механизъм може да бъде аналогов или цифров. За аналогов дисплей, малък стъпков двигател премества секундата на 1/60 от обиколката на часовника за всеки импулс. Цифровият дисплей актуализира секундните цифри на дисплея с по един за всеки импулс.
