Чому кварцові годинники поспішають або відстають
Якщо кварц так чудовий, ви можете бути здивовані, то чому ж не тримають кварцові годинники час з точністю в реальному часі назавжди. Чому він все ще втрачає секунди тут і там? Відповідь в тому, що кварц вібрує на частоті дещо інший і при різних температурах
і тисках, так що постраждалі його здатності хронометражу крихітна біда в теплі і, в охолодженні, мінливий навколо нас. У теорії, якщо ви тримаєте годинник на вашому зап'ясті весь час (яке при температурі, яка буває більш-менш постійною), вони триматиме краще час, ніж, якщо ви їх тримаєте в іншому місці (в результаті чого змінюється температура кожен раз). Але навіть якщо кристал кварцу може вібрувати на частоті постійної, на мікросхемі, крихітні недосконалості земні, тертя, а значить, і можна ввести помилки в хронометражі хвилин. Всі ці ефекти повинні ввести до неточності, до другого дня в годинах. Типовий кварц і годинник (майте на увазі, що друга втрата може бути в один прекрасний день і бути компенсовано другий і в наступний день, так що повна точність може бути так добре, як кілька секунд в місяць).
Важливо пам'ятати, що пьезокварц: буде вібрувати, коли ви підводите до нього електрику, або він буде видавати електрику, коли ви його змушуєте вібрувати. Кварцовий генератор використовує п'єзоелектрику двома способами: в той же час!
У мене є схема складена на нього схоже, на кристал кварцу окремо від схеми мікрочіпа, але, насправді, це є особистою частиною друкованого кристала і два електроди провідний в нього. Ви можете ясно бачити їх у фотографії нутрощі і повинні дивитися і фотографувати сам генератор: вони обидва сріблясті ніжки стирчать з металу циліндричної форми. В основному, це кварцовий генератор, але інший компонент мікросхеми провідний в ланцюг, як резистор або конденсатор.
Я кажу «ланцюг», але це просто думати про осцилятора в рамках двох окремих ланцюгів, як на тому ж мікрочіпі. Перший контур (ми називаємо його вхід) стимулює кристал кварцу з електричними спалахами. Годування електрики в кварц робить вібрацію (або, якщо ви віддаєте перевагу, коливаються або резонують) через те, що іноді називають зворотний п'єзоелектричний ефект (де електрику виробляє вібрації). Осцилятори налаштований так, кварц безпосередньо вібрує 32768 раз в секунду. Але пам'ятайте, тепер нормальний п'єзоелектричний ефект: коли частина кварцу вібрує, він генерує з електричною напругою. Друга схема мікрочіпа відчуває «вихідна напруга» (імовірно 32 768 раз в секунду) і ділить частоту отримання імпульсів один раз в секунду, щоб управляти двигуном включення передач. Я дивлюся з цифровим дисплеєм, замість передачі, чіп неодноразово ділить частоту генератора для приводу годин, хвилин, секунд (як показано на малюнку).
Кварцовий генератор, ділить бінарні, лічильники і дисплеї в типові цифровий годинник Timex з США по патентах 3,863,436.
Робота: Як цифровий кварцовий генератор управляє часом і хвилиною дисплея часу і миготливе двокрапка між ними ( «0:32"), щоб вказати секунди. Осцилятор (жовтий) вібрує 32768 раз в секунду. Двійковий дільник (синій, лівий), в 15 Раз, ЩОБ СТВОРИТИ 1 гц (один в секунду) імпульсу, який управляє і блимає. 1-Гц сигнал від дільника собі як близько 60 хвилин і ще 12 годин. Обслуговує ознаки набору драйверів (червоний), що влада частин в цифровому дисплеї.
Коли кристал вібрує, це справило п'єзоелектричний напруга. Це було виявлено за допомогою другого комплекту електродів (прикріпленою до іншої частини того ж кристала) і подається в вихідний ланцюга. Коли кварц технологія мініатюрних для використання в компактних наручних годинників, стало ясно, що більш дрібні генератори були необхідні, і не було місця для двох пар електродів. Ось чому сучасні генератори використовувати одну пару електродів для стимуляції обох кристал з енергією і виявити свої вібрації.
Це стільки ж, скільки я збираюся вам розповісти. Якщо ви хочете дізнатися більше, ви хотіли б поглянути на такі джерела. Попередив, що вони складні і важко розуміти, якщо у вас є деякі знання електронної техніки, тоді вперед.
В одному з ранніх видів кварцового генератора, кварцові кристали мали два набору електродів, розташованих на ньому. Перший набір був підключений до вхідного ланцюга електрику і подається в кристалі, щоб зробити вібрацію. При струшуванні кристал відбувається п'єзоелектричний напруга. Це було відзначено другий комплект електродів (застряг з деякими з того ж кристала) і подається в вихідний ланцюга. Коли це використовується в мініатюрний кварцовий технології в компактних наручних годинниках, очевидна необхідність для невеликих і осцілляторовIn одним з перших форм кварцового генератора, кристал кварцу було два набори електродів, встановлених на ньому. Перший набір був підключений до вхідного ланцюга і годували електроенергії в кристал, щоб зробити його вібрувати. Коли кристал вібрує, це справило п'єзоелектричний напруга. Це було виявлено за допомогою другого комплекту електродів (прикріпленою до іншої частини того ж кристала) і подається в вихідний ланцюга. Коли кварц технологія мініатюрних для використання в компактних наручних годинників, стало ясно, що більш дрібні генератори були необхідні, і не було місця для двох пар електродів. Ось чому сучасні генератори використовувати одну пару електродів для стимуляції обох кристал з енергією і виявити свої вібрації.