एनालॉग घड़ियां कैसे काम करती हैं?

सूचनाओं को प्रदर्शित करने के तरीके के आधार पर घड़ियों को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है।

एनालॉग, उर्फ यांत्रिक, घड़ियां वर्तमान समय को इंगित करने के लिए चलती हाथों का उपयोग करती हैं। डिजिटल दूसरी ओर, घड़ियाँ, समय को संख्याओं के एक सेट के रूप में प्रदर्शित करती हैं, आमतौर पर एलसीडी या अन्य इलेक्ट्रॉनिक स्क्रीन के माध्यम से।

(एनालॉग डिस्प्ले वाली इलेक्ट्रॉनिक घड़ी होना तकनीकी रूप से संभव है, लेकिन यह बहुत दुर्लभ है - हम इसका इलाज करेंगे अनुरूप तथा यांत्रिक समानार्थी के रूप में।)

प्रत्येक घड़ी को तीन मूलभूत भागों की आवश्यकता होती है:

1. समयनिर्धारक तंत्र: समय बीतने का सटीक ट्रैक रखने का एक तरीका।
2. ऊर्जा स्रोत: अन्य विभिन्न घटकों की गति के लिए ऊर्जा प्रदान करने का एक तरीका।
3. प्रदर्शन: उपयोगकर्ता को दिखाता है कि वर्तमान समय क्या है।

सबसे बुनियादी शब्दों में, घड़ी एक ऐसा उपकरण है जो उपयोग करता है ऊर्जा सेवा मेरे प्रदर्शन समय, a. द्वारा विनियमित समयनिर्धारक तंत्र।

रेत से भरे घंटे के चश्मे पर विचार करें - एक बहुत ही सरल एनालॉग घड़ी। आईटी इस ऊर्जा स्रोत गुरुत्वाकर्षण का खिंचाव है, इसका

अधिक परिष्कृत एनालॉग घड़ियों में, तीन मूलभूत भाग गियर, पुली और अन्य यांत्रिक प्रणालियों के माध्यम से जुड़े होते हैं।

आधुनिक घड़ियों में, यांत्रिक घटकों को तारों और विद्युत धाराओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। हमारे द्वारा कवर किए जाने की तुलना में अधिक संभावित कॉन्फ़िगरेशन हैं, तो आइए एक विशेष प्रकार की घड़ी पर करीब से नज़र डालें।

पेंडुलम घड़ियाँ यकीनन पहली आधुनिक घड़ियाँ हैं।

एक पेंडुलम, आपको याद होगा, एक निश्चित बिंदु से लटका हुआ वजन है और आगे और पीछे झूलने की अनुमति है - आप ईयरबड्स की एक जोड़ी को लटकाकर एक साधारण बना सकते हैं।

१७वीं शताब्दी के मोड़ पर, इतालवी वैज्ञानिक गैलीलियो गैलीली के भौतिकी के प्रयोगों ने उन्हें पेंडुलम की इस अनूठी विशेषता की खोज करने के लिए प्रेरित किया: हमेशा एक पूर्ण स्विंग को पूरा करने के लिए उतना ही समय लें।

यह तब भी सच है जब वायु प्रतिरोध और अन्य कारक धीरे-धीरे कम करते हैं कि प्रत्येक स्विंग के साथ एक पेंडुलम कितनी दूर चलता है, ठीक उसी क्षण तक जब तक वह रुक जाता है।

उन्होंने तुरंत एक घड़ी तंत्र के अंदर टाइमकीपिंग के लिए पेंडुलम की क्षमता को पहचान लिया, लेकिन ऐसा नहीं था 1656 तक डच वैज्ञानिक क्रिस्टियान ह्यूजेंस ने गैलीलियो के काम से प्रेरित होकर एक काम करने वाला पेंडुलम तैयार किया घड़ी

ह्यूजेंस के पास अपने डिजाइन को लागू करने का कौशल नहीं था, इसलिए उन्होंने इसे बनाने के लिए पेशेवर घड़ी निर्माता सॉलोमन कॉस्टर को काम पर रखा।

आइए देखें कि ऊपर इस्तेमाल किए गए तीन-भाग टूटने (टाइमकीपिंग तंत्र, ऊर्जा स्रोत और प्रदर्शन) के अनुसार पेंडुलम घड़ियां कैसे काम करती हैं।

ऊर्जा स्रोत: एक घंटे के चश्मे की तरह, पहली पेंडुलम घड़ियों ने पुली से लटके हुए वजन की प्रणाली के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए गुरुत्वाकर्षण का उपयोग किया। एक चाबी घुमाने से घड़ी "हवा" जाएगी, वज़न उठाना और गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ वज़न को पकड़कर संभावित ऊर्जा का भंडारण करना होगा।
टाइमकीपिंग तंत्र: एक लोलक और एक घटक जिसे an. कहा जाता है भगदड़ उस दर को विनियमित करें जिस पर भार से ऊर्जा निकलती है। एस्केपमेंट में एक नोकदार पहिया शामिल है जो यह सुनिश्चित करता है कि यह केवल असतत चरणों में चल सकता है, या "टिक"।

पेंडुलम के प्रत्येक पूर्ण स्विंग से पलायन पर एक टिक निकलता है, जो बदले में वजन को थोड़ा कम करने की अनुमति देता है।

प्रदर्शन: घड़ी की सुइयां गियर ट्रेन के माध्यम से शेष तंत्र से जुड़ी होती हैं।

जब एस्केपमेंट ऊर्जा का एक टिक छोड़ता है, तो गियर मुड़ जाते हैं और हाथ सही मात्रा में चलते हैं।

यदि आप एक सेकंड के पेंडुलम स्विंग को मानते हैं, जो बाद के डिजाइनों में सामान्य था, तो प्रत्येक टिक घड़ी के चेहरे के चारों ओर सेकंड हैंड को ठीक 1/60 वें स्थान पर ले जाती है।

सबसे सरल शब्दों में: ऊर्जा उठाए गए वजन का उपयोग करके संग्रहीत किया जाता है, फिर एक सटीक दर पर जारी किया जाता है समयनिर्धारक पेंडुलम तंत्र, जो हाथों को घुमाता है प्रदर्शन वर्तमान समय दिखाने के लिए।

आपके साथ ऐसा हुआ होगा कि एक घड़ी में एक पेंडुलम काम नहीं करेगा, जो लगातार घूम रहा है।

इसके बजाय, यांत्रिक घड़ियाँ उपयोग करती हैं मुख्य स्रोत तथा संतुलन के पहिये. स्प्रिंग-चालित घड़ियाँ वास्तव में लगभग 200 वर्षों से पेंडुलम घड़ियों की भविष्यवाणी करती हैं, लेकिन काफी कम सटीक थीं।

मेनस्प्रिंग घाव को स्टोर करने के लिए तंग है ऊर्जा. बैलेंस व्हील एक विशेष रूप से भारित डिस्क है; एक बार गति में सेट हो जाने पर यह एक नियमित दर से आगे-पीछे घूमता है और a. के रूप में कार्य करता है समयनिर्धारक तंत्र।

आज, सबसे आम घड़ियाँ क्वार्ट्ज घड़ियाँ हैं, जिनका नाम उनके लिए रखा गया है समयनिर्धारक तंत्र।

क्वार्ट्ज क्रिस्टल हैं पीजोइलेक्ट्रिक: यदि आप उनके माध्यम से विद्युत प्रवाह चलाते हैं, तो वे एक विशिष्ट दर से कंपन करते हैं। एक प्रवृत्ति पर ध्यान दें? एक विशिष्ट दर वाली लगभग कोई भी प्रक्रिया टाइमकीपिंग तंत्र के रूप में कार्य कर सकती है।

एक विशिष्ट आधुनिक बैटरी चालित घड़ी एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल के माध्यम से एक छोटा विद्युत प्रवाह भेजती है, जो एक सर्किट में सेट होता है जो कार्य करता है एक पलायन की तरह: यह बैटरी से थोड़ी मात्रा में बिजली को नियमित अंतराल पर छोड़ता है जो कि कंपन द्वारा निर्धारित होता है क्वार्ट्ज

बिजली का प्रत्येक नियमित "टिक" या तो एक मोटर को एनालॉग हाथों को स्थानांतरित करने के लिए शक्ति देता है या आउटपुट को डिजिटल स्क्रीन पर नियंत्रित करता है।

आपने परमाणु घड़ी के बारे में देखा या सुना होगा।

वे लगभग पूरी तरह से डिजिटल हैं, इसलिए हम विवरण में नहीं आएंगे, लेकिन वे कैसे काम करते हैं इसके मूल सिद्धांत ऊपर की घड़ियों के समान हैं। बड़ा अंतर उनकी टाइमकीपिंग है: वे एक तंत्र के आसपास बनाए गए हैं जो सटीक दर को मापता है जिस पर सीज़ियम परमाणु रेडियो तरंगों द्वारा "उत्तेजित" होने के बाद ऊर्जा छोड़ते हैं।

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स ने 1967 में सीज़ियम के गुणों पर एक सेकंड की अपनी परिभाषा को मानकीकृत किया, और तब से यह मानक बना हुआ है।