Кварцевые часы

Это часы с кристаллом кварца в качестве колебательной системы. Они могут быть электромеханическими со стрелочной индикацией времени и электронными с цифровой индикацией.

Как работают кварцевые часы

Принцип работы основан на химических свойствах кварца. Этот минерал – пьезоэлетрик: под воздействием электричества в часовых схемах он колеблется (вибрирует) с частотой 32 768 раз в секунду. Микросхема подсчитывает количество вибраций и использует их для генерации регулярных электрических импульсов один раз в секунду. Импульсы подаются на жидкокристаллический дисплей электронных часов или управляют шаговым двигателем часовой схемы, преобразуя электрическую энергию в механическую. Далее вращательное движение передается колесному механизму, и его шестерни приводят в движение стрелки часов.

Источник тока в кварцевых часах – батарейка. В наручных моделях используется кнопочный элемент питания.

  1 – Батарейка

  2 – Блок кварцевого генератора

  3 – Шаговый двигатель

  4 – Колесный механизм

Чтобы кварц под действием тока колебался с нужной частотой, в схемы помещают U-образный кристалл определенного размера. Количество колебаний – не случайное число. Если использовать 15-разрядный двоичный счётчик и подать на него частоту в 32 768 колебаний, именно это число даст интервал времени в 1 секунду. Большее количество разрядов двоичного кода нецелесообразно с точки зрения распределения ресурсов.

Несколько фактов о кварцевых часах

• Первые наручные кварцевые часы выпустила японская компания Seiko в 1969 году.

• Часы с кварцевым кристаллом довольно точные – они отстают или уходят вперед не более чем на 20 секунд в месяц.

• Их не нужно заводить каждый день. Достаточно проверять точность хода один раз в год.

• Кварц со временем стирается, и часы изнашиваются. Но деградация кристалла занимает несколько десятилетий – точных цифр пока нет. Все изнашиваемые детали можно заменить.