Кварцовий годинник

Кварцовий годинник (англ. Quartz clock) — годинник, що містить електронний кварцовий генератор, який регулюється кристалом кварцу. Цей кварцовий генератор створює сигнал з дуже точною частотою, тому кварцові годинники зазвичай на порядок точніші за механічні.

Перший кварцовий годинник був побудований у 1927 році Ворреном Маррісоном і Дж. В. Хортоном з Bell Telephone Laboratories.^[1] Перший наручний кварцовий годинник під назвою Astron був створений в 1969 році в японській компанії Seiko, на момент презентації його вартість дорівнювала вартості середнього автомобіля.^[2]

З 1980-х років, коли поява твердотільної електроніки дозволила зробити їх компактними і недорогими, кварцові хронометри стали найбільш широко використовуваною технологією хронометражу в світі, що використовується в більшості годинників, а також у комп’ютерах та інших приладах, які відображають час.

Огляд

Хімічно кварц є специфічною формою сполуки, яка називається діоксидом кремнію. Багато матеріалів можна сформувати в пластини, які будуть резонувати. Однак кварц також є п’єзоелектричним матеріалом: тобто, коли кристал кварцу піддається механічним навантаженням, таким як вигин, він накопичує електричний заряд у деяких площинах. У зворотному ефекті, якщо заряди розмістити поперек кристалічної площини, кристали кварцу зігнуться. Оскільки кварц може бути безпосередньо керований електричним сигналом, для використання його в резонаторі не потрібно додаткового перетворювача. Подібні кристали використовуються в картриджах для фонографів низького класу: рух стилуса (голки) згинає кристал кварцу, який створює невелику напругу, яка посилюється і відтворюється через динаміки.^[3]

Кварц має ще одну перевагу в тому, що його розмір не сильно змінюється при коливаннях температури. Плавлений кварц часто використовується для лабораторного обладнання, яке не повинно змінювати форму разом з температурою. Резонансна частота кварцової пластини, виходячи з її розміру, не буде значно підвищуватися або падати. Так само, оскільки його резонатор не змінює форму, кварцовий годинник залишатиметься відносно точним при зміні температури.^[4]

На початку 20 століття радіоінженери шукали точне, стабільне джерело радіочастот і спочатку почали зі сталевих резонаторів. Однак, коли Уолтер Гайтон Кеді виявив, що кварц може резонувати з меншою кількістю обладнання та кращою температурною стабільністю, сталеві резонатори зникли протягом кількох років. Пізніше вчені з Національного інституту стандартів і технологій (тоді Національного бюро стандартів США) виявили, що кварцовий генератор може бути більш точним, ніж маятниковий годинник.

Посилання

TimeZone.com article on the development of quartz watches [Архівовано 20 Жовтня 2007 у Wayback Machine.] (англ.)
Explain That Stuff: How quartz clocks work [Архівовано 6 Червня 2009 у Wayback Machine.] (англ.)

Примітки

↑ The birth of the quartz timepiece | THE SEIKO MUSEUM GINZA. THE SEIKO MUSEUM (англ.). Архів оригіналу за 10 Жовтня 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 10 жовтня 2021? (довідка)
↑ Fowler, Susanne (23 липня 2021). Revisiting Time at the 1964 Tokyo Olympics. The New York Times (амер.). ISSN 0362-4331. Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite news}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)
↑ Как устроен кварцевый механизм? Как поменять батарейку на часах?. Интернет-магазин ремешков для часов Correa (рос.). Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: |first= з пропущеним |last= (довідка); Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)
↑ Mechanism of the Quartz Clock. www.edinformatics.com. Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)

Це незавершена стаття про електроніку.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] The birth of the quartz timepiece | THE SEIKO MUSEUM GINZA. THE SEIKO MUSEUM (англ.). Архів оригіналу за 10 Жовтня 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 10 жовтня 2021? (довідка)

[2] Fowler, Susanne (23 липня 2021). Revisiting Time at the 1964 Tokyo Olympics. The New York Times (амер.). ISSN 0362-4331. Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite news}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)

[3] Как устроен кварцевый механизм? Как поменять батарейку на часах?. Интернет-магазин ремешков для часов Correa (рос.). Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: |first= з пропущеним |last= (довідка); Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)

[4] Mechanism of the Quartz Clock. www.edinformatics.com. Архів оригіналу за 25 Листопада 2021. Процитовано 25 листопада 2021. {{cite web}}: Не збігається часова мітка у |archive-date= / |archive-url=; можливо, 25 листопада 2021? (довідка)

[1]

[2]

[3]

[4]