Що таке кварцовий рух у годинниках?

Багато годинників оснащені кварцовим механізмом, який забезпечує дуже точний хронометраж за мінімальних витрат. Кристали кварцу, поширені в багатьох електронних пристроях, забезпечують послідовний спосіб вимірювання часу в широкому діапазоні умов навколишнього середовища. Акумулятор, який живить більшість годинників з кварцовим механізмом, може прослужити роки завдяки енергоефективності кристала.

Кристал кварцу створює постійний набір імпульсів, як правило, зі швидкістю 32 768 коливань в секунду (Гц). Електронна схема контролює цей потік імпульсів і видає один імпульс на кожні 32 768 вхідних імпульсів, які він отримує. Цей вихідний імпульс зараз має частоту одного імпульсу в секунду і є часовим відліку для годинника. Дисплей оновлюється раз на секунду.

Кристал кварцу - це невеликий шматочок, виготовлений або природний діоксид кремнію. Цей кристал має певний розмір та орієнтацію та має чітко визначені фізичні властивості. Двоокис кремнію має п’єзоелектричну властивість, тобто він вібрує під впливом електричної напруги. Вібрація залежить від зрізу кристала і є дуже стабільною, незважаючи на зміну температури.

При підключенні до кварцового кристала ланцюг генератора генерує постійний потік імпульсів на основі характерної частоти кристала. Для годинника частота 32,768 кГц є загальною. Акумулятор живить ланцюг генератора, який забезпечує вихід постійної частоти, незалежно від температури, коливань напруги або руху годинника.

Вихід генератора подається в ланцюг, який називається лічильником. Ця схема підраховує кількість вхідних імпульсів, які вона отримує, і видає один вихідний імпульс, коли вона досягає заздалегідь визначеного значення. Для прикладу 32,768 кГц використовується 15-бітний лічильник. 15-бітний лічильник виробляє один вихідний імпульс на кожні 32 768 вхідних імпульсів, які він отримує, і тому видає один імпульс в секунду.

Відображення часу годинника з кварцовим механізмом може бути аналоговим або цифровим. Для аналогового дисплея маленький кроковий двигун рухає секунду на 1/60 окружності годинника для кожного імпульсу. Цифровий дисплей оновлює цифри секунд дисплея на одиницю для кожного імпульсу.