Mange klokker er utstyrt med en kvartsbevegelse, som gir veldig nøyaktig tidtaking til en minimal kostnad. Kvartskrystaller, som er vanlige i mange elektroniske enheter, gir en jevn måte å måle tid over et bredt spekter av miljøforhold. Batteriet som driver de fleste kvartsbevegelsesklokker kan vare i mange år på grunn av krystallens energieffektivitet.
Teori om drift
Kvartskrystallet skaper et konstant sett med pulser, vanligvis med en hastighet på 32.768 svingninger per sekund (Hz). En elektronisk krets overvåker denne strømmen av pulser og sender ut en puls for hver 32 768 inngangspulser den mottar. Denne utgangspulsen har nå en frekvens på en puls per sekund og er tidsreferansen for klokken. Skjermen oppdateres en gang hvert sekund.
Kvarts krystall
En kvartskrystall er et lite stykke fabrikkert eller naturlig forekommende silisiumdioksid. Denne krystallet har en bestemt størrelse og orientering og har veldefinerte fysiske egenskaper. Silisiumdioksid har en piezoelektrisk egenskap, noe som betyr at det vibrerer når det utsettes for en elektrisk spenning. Vibrasjonen er avhengig av krystallskjæringen, og er veldig stabil til tross for endringer i temperaturen.
Oscillatorkrets
Når den er koblet til en kvartskrystall, genererer en oscillatorkrets en jevn strøm av pulser basert på krystallets karakteristiske frekvens. For en klokke er en frekvens på 32,768 kHz vanlig. Et batteri driver oscillatorkretsen som gir en konstant frekvensutgang uavhengig av temperatur, spenningssvingninger eller urets bevegelse.
Del-av-krets
Utgangen fra oscillatoren mates inn i en krets som kalles en teller. Denne kretsen teller antall inngangspulser den mottar, og sender ut en enkelt utgangspuls når den når en forhåndsbestemt verdi. For 32,768 kHz-eksemplet brukes en 15-bits teller. En 15-bits teller produserer en utgangspuls for hver 32 768 inngangspulser den mottar, og sender derfor ut en puls per sekund.
Tidsvisning
Tidsvisningen til et kvartsbevegelsesur kan være analogt eller digitalt. For en analog skjerm, beveger en liten trinnmotor sekundviseren 1/60 av urets omkrets for hver puls. En digital skjerm oppdaterer skjermens sekunder med en for hver puls.