Mnoho hodinek je vybaveno křemenným strojkem, který poskytuje velmi přesné měření času za minimální cenu. Křemenné krystaly, běžné v mnoha elektronických zařízeních, poskytují konzistentní způsob měření času v širokém rozsahu podmínek prostředí. Baterie, která pohání většinu hodinek s křemenným pohybem, vydrží roky díky energetické účinnosti krystalu.
Teorie provozu
Křemenný krystal vytváří konstantní sadu pulzů, obvykle rychlostí 32 768 kmitů za sekundu (Hz). Elektronický obvod monitoruje tento proud pulsů a vydává jeden pulz na každých 32 768 vstupních impulsů, které přijímá. Tento výstupní impuls je nyní na frekvenci jednoho pulzu za sekundu a je časovou referencí pro hodinky. Displej se aktualizuje jednou za sekundu.
Křemenný krystal
Křemenný krystal je malý kousek vyrobeného nebo přirozeně se vyskytujícího oxid křemičitý. Tento krystal má specifickou velikost a orientaci a má dobře definované fyzikální vlastnosti. Oxid křemičitý má piezoelektrické vlastnosti, což znamená, že při vystavení elektrickému napětí vibruje. Vibrace závisí na řezu krystalu a jsou velmi stabilní i přes změny teploty.
Obvod oscilátoru
Po připojení k křemennému krystalu generuje obvod oscilátoru stálý proud pulzů na základě charakteristické frekvence krystalu. U hodinek je běžná frekvence 32 768 kHz. Baterie napájí obvod oscilátoru, který poskytuje konstantní frekvenční výstup nezávisle na teplotě, kolísání napětí nebo pohybu hodinek.
Rozdělte obvod
Výstup oscilátoru se přivádí do obvodu zvaného čítač. Tento obvod počítá počet vstupních impulzů, které přijímá, a vydá jeden výstupní impuls, když dosáhne předem stanovené hodnoty. V příkladu 32,768 kHz se používá 15bitové počítadlo. 15bitové počítadlo produkuje jeden výstupní pulz na každých 32 768 vstupních impulsů, které přijímá, a proto vydává jeden puls za sekundu.
Zobrazení času
Zobrazení času hodinek s křemenným pohybem může být analogové nebo digitální. U analogového displeje se malý krokový motor pohybuje každým sekundem 1/60 obvodu hodinek pro každý puls. Digitální displej aktualizuje číslice sekund displeje o jednu pro každý puls.