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什麼是石英鬧鐘

什麼是石英鬧鐘,你瞭解生活中的鬧鐘原理麼,生活中的石英鬧鐘也可叫做水晶振動電子錶,因為它是利用水晶片的發振現象產生聲音,以下分享什麼是石英鬧鐘?一起來了解下吧!

什麼是石英鬧鐘1

石英鬧鐘也可叫做「水晶振動電子錶」,因為它是利用水晶片的「發振現象」。當水晶接受到外部的加力電壓,就會有變形及伸縮的性質,相反,若壓縮水晶,便會使水晶兩端產生電力;這樣的性質在很多結晶體上也可見到,稱為「壓電效果」。石英錶就是利用週期性持續「發振」的水晶,為我們帶來準確的時間。

首先,將石英錶內的水晶片上加電,水晶便會以32768赫茲的周波數,正確地振動;然後必須將此頻率化成1Hz(電流一秒間的一次變化)的訊號電流周波數。

再增加些訊號的幅度(由於因振動而產生的電流甚弱),跟著些訊號電流再發動轉子齒輪,表上的秒針便會隨之發動,之後分針,時針的跳動則關乎於機械結構上的原理,如:秒針跳動60下,分針便會跳一下所有石英錶都裝有一粒電池。它為一塊積體電路和一個石英諧振器提供能量,每秒振動317621次。

什麼是石英鬧鐘

還有比這更快的.。積體電路是表的“大腦”。它控制著石英諧振器的振動,並起著分頻器的作用。32712次振動被對半分割15次,以達到每秒產生一次脈衝。有了一秒釧這個時間的“原材料”,就能驅動顯示器。何為模擬針顯示為了把積體電路脈衝轉化成運動,模擬指標式石英錶上裝有一個增速馬達,包括一個電磁轉子,每承受一下脈衝,就旋轉180度,也就是一秒鐘。

轉子連線著由三個齒輪組成的拖動系統,驅動三根指標(時針、分針和秒針),把時間顯示在錶盤上。還可以加上一個顯示屏,顯示星期、日期以及流逝的時間。固體狀態石英錶在固體狀態的石英錶中,以一秒為單位的脈衝被傳送到積體電路的秒針部分,這個部份負責將液晶顯示模的液晶線組織起來,形成一個數字。

什麼是石英鬧鐘 第2張

這種型別在表類物件中是為常見。在製表業中,這通常是用於生產大規模的極為便宜的產品。亞洲的生產廠家已經壟斷了這一領域。在更為精緻的手錶款式中,"固體狀態"根據安裝在裡面的儲存器的大小,具有大量的功能:如電話號碼,預約登記簿等。混合石英錶這種型別的石英錶具有兩種顯示功能,即模指標式和數字式,後者提供附屬的資訊,如星期與日期、精確計時功能、時區。這種手錶裝有一塊積體電路和一微型發動機。

鬧鐘發明者埃裡克·沙舒瓦介紹說,人體睡眠有一定週期,在睡眠程度最淺的時候鬧鈴,人最容易結束睡眠,醒來時心情較好頭腦也較清醒。

什麼是石英鬧鐘2

原理

石英晶體的感測器的核心是感測元件——壓電石英晶片。其工作原理是壓電效應,即石英晶體在某些方向受到機械應力後,便會產生電偶極子,相反, 若在石英某方向施以電壓,則其特定方向上會產生形變,這一現象稱為逆壓電效應。若在石英晶體上施加交變電場,則晶體晶格將產生機械振動,當外加電場的頻率和晶體的固有振盪頻率一致時,則出現晶體的諧振。

由於石英晶體在壓力下產出的電場強度很小,這樣僅需很弱的外加電場即可產生形變,這一特性使壓電石英晶體很容易在外加交變電場激勵下產生諧振。其振盪能量損耗小,振盪頻率極穩定。這些再加上石英優良的機械、電氣和化學穩定性,使它自40年代以來就成為石英鐘、電子錶、電話、電視、計算機等與數位電路有關的頻率基準元件。

石英晶體具有一個有趣的特性,就是在一側匯入正電流,同時在另一側匯入負電流後,負電流一側會收縮並彎曲成U字形。如果定時交替在石英晶體兩側匯入正、負電流,石英晶體就會產生振盪。石英晶體就是根據這種振盪計時的。個人電腦內建的石英晶體每秒振盪1431萬8180次。石英鐘的工作原理就是如此。

缺點

問題就在於石英晶體在品質上存在缺陷,品質差就很難按照正確的振盪數振盪。天然石英晶體的雜質含量和形態等大多並不統一,因此就要使用人造石英晶體。不過,均勻地進行石英生產難度很大。精度高則每秒誤差在正負10萬分之一秒以內,精度低每秒誤差甚至達到1萬分之一秒。

1萬分之一秒也許感覺並不大,但是從計算上來講,每天的誤差就是0.864秒,而1個月則會差約半分鐘。石英手錶不準也是這個原因。

什麼是石英鬧鐘 第3張

種類

石英晶體振盪器

電波鐘錶,也稱為無線控制計時鐘表(英文名稱為:Radio controlled timepieces)。電波鐘錶作為一個系統的技術原理是:首先,由標準時間授時中心將標準時間訊號進行編碼(商業碼則進行加密),利用低頻(20KHz——80KHz)載波方式將時間訊號以無線電長波發播出去。

電波鐘錶通過內建微型無線電接收系統接受該低頻無線電時碼訊號,由專用整合晶片進行時碼訊號解調,再由計時裝置內設的控制機構自動調節鐘錶的計時。

通過這樣一個技術過程,使得所有接收該標準時間訊號的鐘表(或其他計時裝置)都與標準時間授時中心的標準時間保持高度同步,進而全部電波鐘錶顯示嚴格一致的時間。電子鐘錶的工作原理是根據“電生磁、磁生電”的物理現象設計而成。即由電能轉換為磁能,再由磁能轉換為機械能,帶動時分針運轉,達到計時目的。

1、電晶體擺輪鍾 以乾電池為能源,用電晶體作為開關,擺輪遊絲為振盪系統,統一機芯為J1型,外形與普通鬧鐘一樣。

2、晶體鬧鐘 與電晶體擺輪鍾一樣效能,加上一個由電能供給的鬧時裝置。

3、電晶體擺鐘 用電子電路控制擺作為振盪元件,外形與機械擺鐘相似。

4、石英鐘 用“石英晶體”作為振盪器,通過電子分頻去控制馬達運轉,帶動指標。走時精度很高。品種有檯鐘、掛鐘、日曆鍾、鬧鐘、音樂鍾、落地鍾,也有汽車鍾、艦船鐘、天文鐘等各種技術用鍾。

什麼是石英鬧鐘 第4張

5、數顯鍾 也用石英晶體作為振盪器,直接用發光管或液晶顯示時間,不用機械傳動。具有時、分、秒、日曆、周曆、月曆等多種功能。

6、電子錶 以電池為能源代替發條,不用手上弦,有多種結構,外形同機械手錶,統稱電子手錶,根據結構形式與發明的先後,電子錶分為四代:

第一代是擺輪遊絲電子手錶,是以擺輪遊絲作為振盪器,以微型電池為能源,通過電子線路驅動擺輪工作。

第二代是音叉電子手錶,是以金屬音叉作為振盪器,用電子線路輸出脈衝電流,使機械音叉振動。

第三代是指標式石英電子手錶,是利用石英諧振器作為振盪器,通過電子分頻器後驅動步進馬達帶動輪系和指標。

第四代是數字式石英電子錶,它也是採用石英諧振器作為振盪器,不同的是它經過分頻、計數和譯碼後利用顯示器件以數字的形式來顯示時間。 前三代電子手錶均帶有傳統的機械指標機構,而第四代採用大規模積體電路,完全脫離了傳統的機械結構的全電子手錶。種類不同,原理不同,但萬變不離其宗。

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