Hvad er kvartsbevægelse i ure?

Mange ure er udstyret med en kvartsbevægelse, som giver meget præcis timekeeping til en minimal pris. Kvartskrystaller, der er almindelige i mange elektroniske enheder, giver en ensartet måde at måle tid på over en bred vifte af miljøforhold. Batteriet, som styrer de fleste kvartsbevægelse ure, kan vare i sidste år på grund af krystalens energieffektivitet.

Operationsteori

Kvartskrystallet skaber et konstant sæt pulser, typisk med en hastighed på 32.768 oscillationer pr. sekund (Hz). Et elektronisk kredsløb overvåger denne strøm af impulser og udsender en puls for hver 32.768 indgangspulser, den modtager. Denne udgangspuls er nu med en frekvens på en puls pr. Sekund og er tidsreferencen for uret. Skærmen opdateres en gang hvert sekund.

Kvartskrystal

En kvartskrystal er et lille stykke enten fremstillet eller naturligt forekommende siliciumdioxid. Denne krystal er en specifik størrelse og orientering og har veldefinerede fysiske egenskaber. Siliciumdioxid har en piezoelektrisk egenskab, hvilket betyder, at den vibrerer, når den udsættes for en elektrisk spænding. Vibrationen afhænger af krystalklippet og er meget stabil på trods af ændringer i temperaturen.

Oscillator Circuit

Ved tilslutning til en kvartskrystal genererer et oscillatorkredsløb en stabil strøm af pulser baseret på krystalets karakteristiske frekvens. For et ur er en frekvens på 32.768 kHz almindelig. Et batteri bevirker oscillatorkredsløbet, der giver en konstant frekvensudgang uafhængig af temperatur, spændingsfluktuationer eller bevægelse af uret.

Opdelt af kredsløb

Udgangen fra oscillatoren strømmer ind i et kredsløb kaldet en tæller. Dette kredsløb tæller antallet af indgangspulser, den modtager, og udsender en enkelt udgangspuls, når den når en forudbestemt værdi. For eksempelet 32.768 kHz anvendes en 15-bit tæller. En 15-bit tæller producerer en udgangspuls for hver 32.768 indgangspulser, den modtager, og udsender derfor en puls per sekund.

Tidsvisning

Tidsvisningen på et kvartsbevægelsesur kan være analog eller digital. Til en analog skærm bevæger en lille stepper motor hånden 1 /60th af urets omkreds for hver puls. En digital skærm opdaterer displayets sekunder cifre med en for hver puls.