Multe ceasuri sunt echipate cu o mișcare de cuarț, care asigură o cronometrare foarte precisă la un cost minim. Cristalele de cuarț, obișnuite în multe dispozitive electronice, oferă un mod consecvent de măsurare a timpului într-o gamă largă de condiții de mediu. Bateria care alimentează cele mai multe ceasuri cu mișcare cuarț poate dura ani de zile datorită eficienței energetice a cristalului.
Teoria operațiunii
Cristalul de cuarț creează un set constant de impulsuri, de obicei la o rată de 32.768 oscilații pe secundă (Hz). Un circuit electronic monitorizează acest flux de impulsuri și scoate un impuls pentru fiecare 32 768 impulsuri de intrare pe care le primește. Acest impuls de ieșire este acum la o frecvență de un impuls pe secundă și este referința de timp pentru ceas. Afișajul se actualizează o dată pe secundă.
Cristal de cuarț
Un cristal de cuarț este o bucată mică, fie fabricată, fie naturală
dioxid de siliciu. Acest cristal are o dimensiune și o orientare specifice și are proprietăți fizice bine definite. Dioxidul de siliciu are o proprietate piezoelectrică, ceea ce înseamnă că vibrează atunci când este expus la o tensiune electrică. Vibrația depinde de tăierea cristalului și este foarte stabilă în ciuda modificărilor de temperatură.Circuitul oscilatorului
Când este conectat la un cristal de cuarț, un circuit oscilator generează un flux constant de impulsuri pe baza frecvenței caracteristice a cristalului. Pentru un ceas, frecvența de 32.768 kHz este obișnuită. O baterie alimentează circuitul oscilatorului care asigură o ieșire de frecvență constantă independent de temperatură, fluctuațiile de tensiune sau mișcarea ceasului.
Împărțiți circuitul
Ieșirea oscilatorului se alimentează într-un circuit numit contor. Acest circuit numără numărul de impulsuri de intrare pe care le primește și emite un singur impuls de ieșire atunci când atinge o valoare predeterminată. Pentru exemplul de 32.768 kHz, se folosește un contor de 15 biți. Un contor de 15 biți produce un impuls de ieșire pentru fiecare 32.768 impulsuri de intrare pe care le primește și, prin urmare, emite un impuls pe secundă.
Afișarea timpului
Afișarea orei unui ceas cu mișcare cuarț poate fi analogică sau digitală. Pentru un afișaj analog, un motor pas cu pas mic mută mâna a doua la 1/60 din circumferința ceasului pentru fiecare impuls. Un afișaj digital actualizează cifrele secundare ale afișajului cu una pentru fiecare impuls.