Механические часы в общем-то состоят из трёх деталей:
– Маятника: в настенных часах он качается, в компактных часах это вращательный маятник на пружинке.
– Счётчика колебаний: В механических часах каждый раз, как маятник проходит через центральное положение, специальная шестерёнка соскакивает с замочка и поворачивается на один шаг. Каждые n шагов она поворачивает секундную стрелку на одно деление (1/60 оборота), минутную на 1/3600 оборота и часовую 1/43200 оборота.
– Компенсатора затухания: зачастую совмещён со счётчиком, каждое колебание сообщает маятнику энергию, поглощённую затуханием. Энергия берётся из гирек или пружины завода.
Так вот, электронные часы устроены почти что так же. У них есть маятник — это просто колебательный контур. У них есть счётчик. Обычно это цифровой счётчик, то есть микросхемка из транзисторов. Она, как и в аналоговом случае, считает, когда напряжение в определённом месте контура проходит через ноль. Конечно же, контур нужно подпитывать, чтоб на затухал. Однако нужен в электронных часах один элемент, которого в механических не было. Дело в том, что частота электронного колебательного контура очень уж сильно зависит от малейших неточностей конструкции да внешних наводок. Поэтому надо контур стабилизировать.
В кварцевых электронных часах (то есть, практически во всех) для этого используется кристалл кварца. Эта штука под воздействием переменного электрического тока начинает вибрировать. И при этом у неё есть резонансная частота вибрации, очень жёсткая, 32768 Гц. Этот кристаллик вводят в контур и при помощи обратной связи добиваются, чтобы его частота автоматически корректировалась при отклонении от резонансной.
( о более современных часах )
– Маятника: в настенных часах он качается, в компактных часах это вращательный маятник на пружинке.
– Счётчика колебаний: В механических часах каждый раз, как маятник проходит через центральное положение, специальная шестерёнка соскакивает с замочка и поворачивается на один шаг. Каждые n шагов она поворачивает секундную стрелку на одно деление (1/60 оборота), минутную на 1/3600 оборота и часовую 1/43200 оборота.
– Компенсатора затухания: зачастую совмещён со счётчиком, каждое колебание сообщает маятнику энергию, поглощённую затуханием. Энергия берётся из гирек или пружины завода.
Так вот, электронные часы устроены почти что так же. У них есть маятник — это просто колебательный контур. У них есть счётчик. Обычно это цифровой счётчик, то есть микросхемка из транзисторов. Она, как и в аналоговом случае, считает, когда напряжение в определённом месте контура проходит через ноль. Конечно же, контур нужно подпитывать, чтоб на затухал. Однако нужен в электронных часах один элемент, которого в механических не было. Дело в том, что частота электронного колебательного контура очень уж сильно зависит от малейших неточностей конструкции да внешних наводок. Поэтому надо контур стабилизировать.
В кварцевых электронных часах (то есть, практически во всех) для этого используется кристалл кварца. Эта штука под воздействием переменного электрического тока начинает вибрировать. И при этом у неё есть резонансная частота вибрации, очень жёсткая, 32768 Гц. Этот кристаллик вводят в контур и при помощи обратной связи добиваются, чтобы его частота автоматически корректировалась при отклонении от резонансной.
( о более современных часах )