Πώς ένα ρολόι χαλαζία κρατά το χρόνο
Λόγω των πλεονεκτημάτων της φθηνής τιμής, του ακριβούς χρόνου ταξιδιού και της βολικής χρήσης, τα ρολόγια χαλαζία χρησιμοποιούνται όλο και πιο ευρέως. Όπως όλοι γνωρίζουμε, τα βασικά στοιχεία ενός μηχανικού ρολογιού είναι το ελατήριο ισορροπίας και ο τροχός ισορροπίας που ελέγχουν τους δείκτες. Λοιπόν, ποια μέθοδο χρησιμοποιεί ένα ρολόι χαλαζία για να κρατά το χρόνο;
Η επιφάνεια ενός ρολογιού χαλαζία σημειώνεται γενικά με την αγγλική λέξη "QUARTZ", που σημαίνει χαλαζίας. Η «καρδιά» ενός ρολογιού χαλαζία είναι ένα μικρό κομμάτι κρυστάλλου χαλαζία μέσα.
Ο χαλαζίας είναι το διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο είναι το κύριο συστατικό της άμμου και του χαλικιού, αλλά υπάρχουν πολλές άλλες ακαθαρσίες στην άμμο και το χαλίκι. Ένα μεγάλο κομμάτι κρυστάλλου αποτελείται από καθαρά μόρια διοξειδίου του πυριτίου διατεταγμένα τακτικά, που είναι κρύσταλλος χαλαζία. Όταν ο κρύσταλλος χαλαζία παραμορφώνεται από την πίεση, μπορεί να δημιουργηθεί τάση και στις δύο πλευρές του, η οποία ονομάζεται πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Χρησιμοποιώντας το πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα των κρυστάλλων χαλαζία, τα μηχανικά σήματα δόνησης μπορούν να μετατραπούν σε εναλλασσόμενα ηλεκτρικά σήματα. Είναι επίσης γνωστό ότι η συχνότητα δόνησης ενός κρυστάλλου χαλαζία εξαρτάται από το σχήμα και το γεωμετρικό μέγεθος του κρυστάλλου. . Χρησιμοποιήστε τη φυσική συχνότητα δόνησης του κρυστάλλου χαλαζία για να ελέγξετε το ηλεκτρονικό κύκλωμα, να δημιουργήσετε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο της ίδιας συχνότητας και, στη συνέχεια, διαιρέστε το στην απαιτούμενη χαμηλή συχνότητα μέσω ενός διαιρέτη συχνότητας και, στη συνέχεια, οδηγήστε τους δείκτες του ρολογιού για να κινηθούν και υποδεικνύουν την αντίστοιχη ώρα.
Η ακρίβεια του χρόνου ταξιδιού ενός ρολογιού εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα δόνησης των ταλαντευόμενων στοιχείων που χρησιμοποιεί. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα ταλάντωσης του ταλαντούμενου στοιχείου, τόσο μικρότερο είναι το σφάλμα ανά μονάδα χρόνου και τόσο πιο ακριβές είναι το ρολόι. Η φυσική συχνότητα δόνησης του κρυστάλλου χαλαζία που χρησιμοποιείται στο ρολόι χαλαζία μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 65536 Hz ή ακόμα μεγαλύτερη, ενώ η συχνότητα δόνησης του μηχανικού ρολογιού είναι μόνο μερικά hertz. Επομένως, ο χρόνος ταξιδιού του ρολογιού χαλαζία είναι πολύ μεγαλύτερος ακριβές από αυτό του μηχανικού ρολογιού και το ημερήσιο σφάλμα δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 10.000. Ένα δευτερόλεπτο! Με την ίδια λογική, χρησιμοποιώντας ατομικές ταλαντώσεις με υψηλότερη συχνότητα, οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν ένα ατομικό ρολόι με αθροιστικό σφάλμα μικρότερο από 1 δευτερόλεπτο στα 100 χρόνια.
