Jeśli otworzysz pierwszy lepszy zegarek elektroniczny, zobaczysz w nim taką małą część widoczną na zdjęciu. To kryształ kwarcu (który często nazywa się też "XTAL"). Kryształ kwarcu jest "piezoelektrykiem" co oznacza, że jakby go ścisnąć w ręce, wygenerowałby napięcie. Charakterystyczny *KLIK* jaki słychać przy zapalaniu zapalarki gazowej to właśnie odgłos zginanej blaszki piezoelektrycznej, która generuje w ten sposób kilowolty napięcia i iskrę zapalającą gaz. Piezoelektryki działają też w drugą stronę: jeśli przyłożysz do nich napięcie, zmienią swój kształt.
Takie piezoelektryczne kryształy kwarcu są odpowiednio przycinane w kształt kamertonu (litery "Y") który drga. Częstotliwość rezonansowa tych drgań jest stała i zależy od kryształu. Widoczna na zdjęciu liczba 32768 Hz oznacza, że kryształ ten w optymalnym ustawieniu może drgać 32768 razy na sekundę. Istnieją w sprzedaży rezonatory kwarcowe o częstotliwości od kilkuset Herców do kilkudziesięciu megaherców. Dlaczego więc prawie wszystkie zegarki mają kryształy 32768 Hz?
Ponieważ liczba 32768 to inaczej 2^15 (dwa do potęgi piętnastej). Jest ona wystarczająco wysoka, aby większość ludzi jej nie słyszała, ale wystarczająco niska, aby umożliwić niedrogim licznikom wyprowadzenie 1-sekundowego impulsu. Zegarki elektroniczne mają 15 bitowy licznik. Każdy *tyk* oscylatora kwarcowego jest dodawany, a gdy 15 zer zamieni się na 15 jedynek, kolejny *tyk* przepełni licznik, wysyłając impuls sygnalizujący, że minęła sekunda. Ta prosta (i tania!) metoda tak bardzo przybliża czas do faktycznej sekundy, że podobno potrzeba miesiąca by czas faktyczny różnił się od zegarkowego o ~15 sekund. Teoretycznie, zwiększając częstotliwość oscylatora kwarcowego i liczbę bitów do zsumowania, można zwiększyć precyzję jeszcze bardziej ale...to by zwiększyło pobór mocy. Jako, że większość zegarków operuje na małej bateryjce, a kilka sekund w tą czy w drugą stronę nie robi nam zwykle większej różnicy, 32768 Hz stało się standardem.
Warto nadmienić ciekawostkę, że oscylatory kwarcowe w zegarkach są czułe na temperaturę. Optymalna dla nich temperatura to 25-28 °C. W niej pracują najszybciej. Jeden stopień więcej lub mniej przekłada się na −1,1 sek/rok. +/-10°C to już −110 sek/rok. Nasze zegary zatem pracują szybciej lub wolniej w zależności od pory roku i szerokości geograficznej. W laboratoriach kwarce dla utrzymania prawidłowego czasu są trzymane w specjalnych piekarnikach. Elektroniczne zegarki na ręce są natomiast przystosowane do pracy w temperaturze ciała człowieka (która jest stała). Producenci nawet zalecają częste noszenie ich zegarka na ręce aby wskazywany czas był poprawny. Lepsze zegarki mają nawet termometry i zaprogramowane poprawki mające przeciwdziałać dryfowi czasu. Czasami nawet mają kilka kwarców i wyciągają z nich uśredniony czas. Co ciekawe - najlepsze zegarki (czasami zwane chronometrami) mają żeglarze, ponieważ znając dokładnie czas można określić łatwo długość geograficzną.
@Cesarz_Polski: Ciekawostka: piezoelektryk można zastąpić oscylatorem mikroelektromechanicznym (MEMS), który też będzie sobie drgał ale może zostać zablokowany np. przez atomy helu, jeśli te do niego wnikną. Zdarzyło się kiedyś, że przypadkowy wyciek helu podczas instalacji maszyny do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego dosłownie zatrzymał wszystkie iPhony w szpitalu.
@Cesarz_Polski: to rozwijając temat dalej, drgania rezonansowe można w niewielkim stopniu korygować obciążając piezoelektryk (rezonator) pojemnością. Ze względu na dryft temperaturowy o którym wspomniałeś, stosuje się kondensatory o odwrotnej charakterystyce temperaturowej, dzięki czemu dryft kwarcu i kondensatora się kompensują czyniąc generator bardziej stabilnym.
To już wiem dlaczego mój zegarek w kuchence po jakimś czasie się spieszy. Czasem po miesiącu może spieszyć się o jakieś 5min. Musieli słabo odizolować to ustrojstwo od palników lub piekarnika i ciepło robi swoje.( ͡°ʖ̯͡°)
Jeśli otworzysz pierwszy lepszy zegarek elektroniczny, zobaczysz w nim taką małą część widoczną na zdjęciu. To kryształ kwarcu (który często nazywa się też "XTAL"). Kryształ kwarcu jest "piezoelektrykiem" co oznacza, że jakby go ścisnąć w ręce, wygenerowałby napięcie. Charakterystyczny *KLIK* jaki słychać przy zapalaniu zapalarki gazowej to właśnie odgłos zginanej blaszki piezoelektrycznej, która generuje w ten sposób kilowolty napięcia i iskrę zapalającą gaz. Piezoelektryki działają też w drugą stronę: jeśli przyłożysz do nich napięcie, zmienią swój kształt.
Takie piezoelektryczne kryształy kwarcu są odpowiednio przycinane w kształt kamertonu (litery "Y") który drga. Częstotliwość rezonansowa tych drgań jest stała i zależy od kryształu. Widoczna na zdjęciu liczba 32768 Hz oznacza, że kryształ ten w optymalnym ustawieniu może drgać 32768 razy na sekundę. Istnieją w sprzedaży rezonatory kwarcowe o częstotliwości od kilkuset Herców do kilkudziesięciu megaherców. Dlaczego więc prawie wszystkie zegarki mają kryształy 32768 Hz?
Ponieważ liczba 32768 to inaczej 2^15 (dwa do potęgi piętnastej). Jest ona wystarczająco wysoka, aby większość ludzi jej nie słyszała, ale wystarczająco niska, aby umożliwić niedrogim licznikom wyprowadzenie 1-sekundowego impulsu. Zegarki elektroniczne mają 15 bitowy licznik. Każdy *tyk* oscylatora kwarcowego jest dodawany, a gdy 15 zer zamieni się na 15 jedynek, kolejny *tyk* przepełni licznik, wysyłając impuls sygnalizujący, że minęła sekunda. Ta prosta (i tania!) metoda tak bardzo przybliża czas do faktycznej sekundy, że podobno potrzeba miesiąca by czas faktyczny różnił się od zegarkowego o ~15 sekund. Teoretycznie, zwiększając częstotliwość oscylatora kwarcowego i liczbę bitów do zsumowania, można zwiększyć precyzję jeszcze bardziej ale...to by zwiększyło pobór mocy. Jako, że większość zegarków operuje na małej bateryjce, a kilka sekund w tą czy w drugą stronę nie robi nam zwykle większej różnicy, 32768 Hz stało się standardem.
Warto nadmienić ciekawostkę, że oscylatory kwarcowe w zegarkach są czułe na temperaturę. Optymalna dla nich temperatura to 25-28 °C. W niej pracują najszybciej. Jeden stopień więcej lub mniej przekłada się na −1,1 sek/rok. +/-10°C to już −110 sek/rok. Nasze zegary zatem pracują szybciej lub wolniej w zależności od pory roku i szerokości geograficznej. W laboratoriach kwarce dla utrzymania prawidłowego czasu są trzymane w specjalnych piekarnikach. Elektroniczne zegarki na ręce są natomiast przystosowane do pracy w temperaturze ciała człowieka (która jest stała). Producenci nawet zalecają częste noszenie ich zegarka na ręce aby wskazywany czas był poprawny. Lepsze zegarki mają nawet termometry i zaprogramowane poprawki mające przeciwdziałać dryfowi czasu. Czasami nawet mają kilka kwarców i wyciągają z nich uśredniony czas. Co ciekawe - najlepsze zegarki (czasami zwane chronometrami) mają żeglarze, ponieważ znając dokładnie czas można określić łatwo długość geograficzną.
https://www.facebook.com/CiekawostkiOPoranku/photos/a.415350731814654/2919083661441336/?type=3&theater
#ciekawostki #kwarc #zegarki #gruparatowaniapoziomu
źródło: comment_AiRRGqRlTlUPhsHFmGawHELSVNKYYM3O.jpg
Pobierz( ͡° ͜ʖ ͡°)
https://youtu.be/Q0q1gCsZykg
Dodaj tag #watchboners! PS. Super wpis
Jak to działa?