시계는 정보를 표시하는 방법에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
아날로그, 일명 기계적, 시계는 움직이는 바늘을 사용하여 현재 시간을 나타냅니다. 디지털 반면 시계는 일반적으로 LCD 또는 기타 전자 화면을 통해 시간을 숫자 집합으로 표시합니다.
(아날로그 디스플레이가있는 전자 시계를 사용하는 것은 기술적으로 가능하지만 매우 드뭅니다. 비슷한 물건 과 기계적 동의어로.)
아날로그 시계 내부 내용
모든 시계에는 세 가지 기본 부품이 필요합니다.
- 타임 키핑 메커니즘: 시간의 흐름을 정확하게 추적하는 방법.
- 에너지 소스: 다른 다양한 구성 요소의 움직임에 에너지를 제공하는 방법.
- 디스플레이: 현재 시간을 사용자에게 보여줍니다.
가장 기본적인 용어로 시계는 에너지 ...에 디스플레이 시간, a에 의해 규제 계시 기구.
아주 간단한 아날로그 시계 인 모래로 채워진 모래 시계를 생각해보십시오. 이것의 에너지 근원은 중력의 힘입니다. 디스플레이 각 절반에 담겨있는 모래의 양입니다. 계시 메커니즘은 모래가 두 반쪽 사이의 좁은 구멍을 통해 흐르는 상대적으로 일정한 속도입니다.
보다 정교한 아날로그 시계에서 세 가지 기본 부품은 기어, 풀리 및 기타 기계 시스템을 통해 연결됩니다.
현대 시계에서 기계 부품은 전선과 전류로 대체 될 수 있습니다. 우리가 다룰 수있는 것보다 더 많은 가능한 구성이 있으므로 특정 유형의 시계를 자세히 살펴 보겠습니다.
진자 시계: 최초의 현대 시계
진자 시계는 틀림없이 최초의 현대 시계입니다.
진자는 고정 된 지점에 매달린 무게로 앞뒤로 움직일 수있는 무게입니다. 이어 버드를 매달아 간단하게 만들 수 있습니다.
17 세기 초 이탈리아 과학자 갈릴레오 갈릴레이 (Galileo Galilei)의 물리학 실험을 통해 그는 진자의 독특한 특징을 발견했습니다. 항상 풀 스윙을 완료하는 데 같은 시간이 걸립니다.
이것은 공기 저항 및 기타 요인이 진자가 멈출 때까지 스윙 할 때마다 이동하는 거리를 천천히 감소시키는 경우에도 마찬가지입니다.
그는 즉시 시계 메커니즘 내부의 계시를위한 진자의 잠재력을 인식했지만 1656 년까지 갈릴레오의 연구에서 영감을받은 네덜란드 과학자 Christiaan Huygens는 작동하는 진자를 설계했습니다. 시계.
Huygens는 자신의 디자인을 구현할 수있는 기술이 없었기 때문에 전문 시계 제작자 Salomon Coster를 고용하여 설계했습니다.
아날로그 시계 내부보기
위에서 사용한 세 부분 (계시 메커니즘, 에너지 원 및 디스플레이)에 따라 진자 시계가 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다.
에너지 원: 모래 시계처럼 최초의 진자 시계는 중력을 사용하여 도르래에 매달려있는 무게 시스템을 통해 에너지를 생성했습니다. 열쇠를 돌리면 시계가 "감기"되어 무게를 들어 올리고 무게를 중력에 대항하여 위치 에너지를 저장합니다.
타임 키핑 메커니즘 : 진자와라는 구성 요소 탈진기 무게로부터 에너지가 방출되는 속도를 조절합니다. 이스케이프먼트에는 개별 단계 또는 "틱"으로 만 이동할 수 있도록하는 노치 휠이 포함되어 있습니다.
진자의 흔들림이 완료 될 때마다 이스케이프먼트에 1 개의 틱이 발생하여 무게가 조금씩 떨어집니다.
디스플레이: 시계 바늘은 기어 트레인을 통해 나머지 메커니즘에 연결됩니다.
이스케이프먼트가 1 틱의 에너지를 방출하면 기어가 회전하고 바늘이 정확한 양으로 움직입니다.
나중에 디자인에서 흔히 볼 수 있었던 1 초 진자 스윙을 가정하면 모든 틱은 초침이 시계 앞면에서 정확히 1/60만큼 움직입니다.
가장 간단한 용어로: 에너지 올려 진 웨이트를 사용하여 저장 한 다음 계시 진자 메커니즘, 손을 돌려 디스플레이 현재 시간을 표시합니다.
스프링 구동 아날로그 시계
진자는 끊임없이 움직이는 시계에서 작동하지 않을 것이라고 생각했을 수 있습니다.
대신 기계식 시계는 태엽 과 균형 바퀴. 스프링 구동 시계는 실제로 진자 시계보다 약 200 년 앞섰지 만 정확도는 상당히 떨어졌습니다.
태엽은 보관하기 위해 단단히 감겨 있습니다. 에너지. 밸런스 휠은 특별히 가중 된 디스크입니다. 일단 움직이기 시작하면 일정한 속도로 앞뒤로 회전하여 계시 기구.
배터리 구동 석영 시계
오늘날 가장 일반적인 시계는 석영 시계입니다. 계시 기구.
석영 결정은 압전: 전류가 흐르면 일정한 속도로 진동합니다. 추세가 보이십니까? 특정 비율을 가진 거의 모든 프로세스가 시간 유지 메커니즘으로 작동 할 수 있습니다.
전형적인 현대식 배터리 구동 시계는 수정을 통해 미세한 전류를 보냅니다. 수정은 작동하는 회로에 설정되어 있습니다. 탈출구처럼: 배터리의 진동에 따라 일정한 간격으로 배터리에서 소량의 전기를 방출합니다. 석영.
각각의 규칙적인 전기 "틱"은 모터에 전원을 공급하여 아날로그 손을 움직이거나 디지털 화면으로 출력을 제어합니다.
원자 시계에 대한 마지막 메모
원자 시계를 보거나 들어 보셨을 것입니다.
거의 전적으로 디지털이므로 자세히 설명하지는 않겠지 만 작동 방식의 기본 원칙은 위의 시계와 동일합니다. 가장 큰 차이점은 시간 표시입니다. 세슘 원자가 전파에 "여기"된 후 에너지를 방출하는 정확한 속도를 측정하는 메커니즘을 기반으로합니다.
국제 단위계는 1967 년 세슘의 특성에 대한 1 초의 정의를 표준화했으며 그 이후로 표준으로 남아 있습니다.