Кварцевые часы Авторы: Поженский Лев и Изотов Юрий, ученики 11 «В» класса СУНЦа Ур. ФУ
Способы измерения времени • С первобытных времен и до эпохи античности было придумано несколько устройств, измеряющих определенные интервалы времени: – – Гномон Песочные часы Водяные часы Огненные часы • Позже появились механические часы и хронометр, где энергия сжатой плоской пружины – маятника – приводила в действие систему шестерен, а затем и стрелки.
История кварцевых часов Кварцевые часы — часы, в которых в качестве колебательной системы применяется кристалл кварца. Качественные бытовые кварцевые часы имеют точность ± 15 секунд/месяц (в специально спроектированных хронометрах до 0, 3 секунд/месяц). Таким образом, выставлять их надо дважды в год. Первые кварцевые часы были выпущены в 1961 году.
Пьезоэлектрический эффект — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. При пьезоэффекте деформация образца приводит к возникновению электрического напряжения между поверхностями деформируемого твердого тела. Эффект был открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 году. Создание электрического напряжения пьезоэлектриком.
Принципиальная схема Электромеханические часы состоят из источника питания, генератора с кварцевым резонатором, счётчика-делителя частоты и шагового электродвигателя. К самому электродвигателю подсоединены система шестерён, которая передаёт вращение на стрелки, механизм перевода стрелок и будильник, если он есть.
Принцип работы Источник питания генерирует вибрацию кристалла кварца, а электроника измеряет колебания напряжения, которые представляют собой резонансные движения зубчиков двигателя. Их частота колебаний равна 32768 Гц, но делитель частоты уменьшает это число в определенное количество раз. Эта резонансная частота становится равна 1 секунде в часовом механизме кварцевых часов. Далее через электродвигатель колебания передаются на фрикцион, вращающий стрелки и механизм будильника.
Достоинства и недостатки С одной стороны, кварцевые часы имеют хорошую точность и легче переносят удары и падения, чем их предшественники. Однако кристалл кварца подвержен старению, и со временем часы начинают терять точность и, как правило, спешить.
Спасибо за внимание!