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Wie wir alle wissen, sind mechanische Uhren mit einem Genauigkeit bereich von etwa fünf bis zehn Sekunden pro Tag relativ teuer. Im Vergleich dazu sind Quarzuhren viel billiger, können aber mit einem monatlichen Fehler von nur etwa zwei bis drei Sekunden eine hohe Genauigkeit beibehalten. Warum ist das so? Es ist wegen des Vorhanden seins eines Quarz kristall oszillators in der Quarzuhr.
Ein Quarz kristall oszillator ist eine Art Resonator vorrichtung, die unter Verwendung des piezo elektrischen Effekts von Quarz kristallen hergestellt wird. Eine dünne Scheibe wird in einem bestimmten Winkel aus einem Quarz kristall geschnitten, Silbers ch ichten werden auf seine beiden entsprechenden Oberflächen aufgetragen, um als Elektroden zu dienen. und jede Elektrode ist mit einem Blei draht verschweißt, der mit den Stiften verbunden ist. Zusammen mit der Ver kapselung abdeckung stellt dies einen Quarz kristall resonator dar, der üblicher weise als Quarz kristall oszillator oder einfach als Kristall-oder Kristall oszillator bezeichnet wird.
Da die vom Kristall oszillator ausgegebene Frequenz ein sehr stabiles Frequenz signal ist, wird sie als Herz elektronischer Systeme bezeichnet, sodass verschiedene Systeme Aufgaben innerhalb der angegebenen Zeit erledigen können.
Seit dem Aufkommen digitaler Schaltungen gibt es das Konzept des Quarz kristall oszillators. Die frühesten Oszillatoren wurden mit Widerständen und Kondensatoren gebaut. Später wurde entdeckt, dass Quarz material einen sehr hochwertigen Faktor bietet, einschl ießlich guter Stabilität und Phasen rauschen sowie aus gezeichnete Schwingungs leistungs parameter.
Weil Quarz material einen hohen Q-Wert hat (der Q-Wert ist der Qualitäts faktor, ein Parameter, der die Frequenz stabilität wider spiegelt. Je höher der Q-Wert, desto höher die Stabilität.), Seine Eigenschaften verbessern die Leistungs parameter von Quarz material erheblich. Seit dem letzten Jahrhundert sind Quarz kristall oszillatoren weit verbreitet. Mit den Fortschritten bei den Produktions parametern und-schaltungen hat sich die Entwicklung verschiedener Oszillator parameter erheblich verbessert.
Der Quarz oszillator nutzt den piezo elektrischen Effekt und die mechanische Vibration des Quarz kristalls, um ein elektrisches Signal mit extrem präziser und stabiler Frequenz zu erzeugen. Die Frequenz dieses Signals ist normaler weise auf 32,768Hz eingestellt, aber auch in einigen Hochpräzisions-Uhren werden höher frequente Oszillatoren verwendet.
Dieses hoch frequente Vibrations signal liefert der Uhr eine genaue Zeit referenz, um eine genaue Zeitmessung zu gewährleisten.
Das vom Quarz kristall oszillator erzeugte Hochfrequenz signal muss weiter verarbeitet werden, um es in ein nieder frequentes Signal umzuwandeln, das für die Zeitmessung sanford rungen der Uhr geeignet ist (z. B. 1Hz, d. H. einmal pro Sekunde).
Dieser Vorgang wird normaler weise durch eine Frequenz teilung schaltung erreicht, die das 32,768Hz-Signal in ein 1Hz-Impuls signal aufteilt, das zum Ansteuern der Hände oder der Digital anzeige der Uhr verwendet wird.
Die Schwingungs frequenz des Quarz oszillators ist viel höher als die Schwingungs frequenz des Unruh rads und der Haarfeder bei herkömmlichen mechanischen Uhren (typischer weise 2,5 bis 5Hz). Eine höhere Schwingungs frequenz bedeutet eine höhere Zeitmessung genauigkeit.
Die Zeitmessung genauigkeit von Quarzuhren wird daher stark verbessert, wobei in der Regel ein hohes Maß an Genauigkeit beibehalten wird.
Der Quarz oszillator fungiert als "Herz" in Quarzuhren und bietet eine stabile und präzise Zeitan gabe. Aufgrund seiner Hochfrequenz oszillation und seiner präzisen Zeitmessung haben Quarzuhren in der modernen Gesellschaft weit verbreitet und anerkannt.
