Klockor, Analogt eller Digitalt urverk

Varför får kvartsklockor vinna eller förlora tid?

Om kvarts är så fantastiskt kanske du undrar varför en kvarts klocka inte håller tid med absolut noggrannhet. Varför blir det fortfarande eller förlorat sekunder här och där? Svaret är att kvarts vibrerar vid en något annorlunda frekvens vid olika temperaturer och tryck. Så att dess tidsåtgångs förmåga påverkas i en liten grad av värme, kyla. Ständigt föränderliga värld runt oss. I teorin, om du håller klockan på din handled hela tiden (som är i mer eller mindre konstant temperatur). Kommer det att hålla tiden bättre än om du tar det på och av (orsakar ganska dramatisk temperaturändring varje gång).

Men även om kvartskristallenKlockor2

kan vibrera med en perfekt konstant frekvens. Sättet som det är monterat i sin krets, små felaktigheter i växling, friktion etc. kan också införa minutfel i tidsåtgång. Alla dessa effekter är tillräckliga för att införa en oriktighet på upp till en sekund om dagen. I typiska kvarts klockor och klockor (tänk på att en sekund förlorad. En dag kan kompenseras med en sekund som uppnåtts nästa dag. Så den övergripande noggrannheten kan vara som bra som några sekunder i månaden).

Analoga digitala klockor

En kombination av både analoga och digitala klockor, i dessa klockor visas tiden i både analoga och digitala format. De har ofta chronographfunktioner som stoppur, nedräkningstimer, höjdmätare etc som är mer exakta jämfört med andra analoga klockor.

Problemet med pendelklockor och vanliga klockor är att du måste hålla ihåg att blåsa dem. Om du glömmer, slutar de – och du har ingen aning om vilken tid det är. En annan svårighet med pendelklockor är att de är beroende av tyngdkraften. Som varierar mycket lite från plats till plats. Det betyder att en pendylklocka berättar tid annorlunda vid höga höjder från havsnivå! Pendlar ändrar också längden när temperaturen förändras. Expanderar något på varma dagar och kontrakterar på kalla dagar vilket gör dem mindre noggranna igen.

Hur kvarts klockor fungerar

Kvarts klockor löser alla dessa problem. De är batteridriven och eftersom de använder så lite el. Kan batteriet ofta ta flera år innan du behöver byta ut det. De är också mycket mer exakta än pendylklockor. Quartz klockor fungerar på ett helt annat sätt än pendelklockor och vanliga klockor. De har fortfarande växlar inuti dem för att räkna sekunder, minuter och timmar och svepa händerna runt klockan. Men växlarna regleras av en liten kvartskristall istället för en svängande pendel eller ett rörligt balanshjul. Gravitationen inte med i arbetet alls. Så en kvartsklocka berättar tiden lika bra när du klättrar Mount Everest som det gör när du är på havet.

Quartz låter exotiskt

Med en ”q” och en ”z”, det är ett bra ord att spela i Scrabble. Men det är faktiskt en av de vanligaste mineralerna på jorden. Det är tillverkat av en kemisk förening kallad kiseldioxid (kisel är också de saker som datorns chips tillverkas av). Och du hittar den i sand och de flesta typer av bergarter. Kanske är det mest intressanta med kvarts att det är piezoelektriskt. Det betyder att om du klämmer en kvartskristall, genererar den en liten elektrisk ström. Det motsatta är också sant. Om du skickar elektricitet genom kvarts vibrerar den med en exakt frekvens (den skakar ett exakt antal gånger varje sekund).

Inuti en kvartsklocka eller klocka skickar batteriet el till kvarts kristall genom en elektronisk krets. Kvartskristallen svänger (vibrerar fram och tillbaka) med en exakt frekvens: exakt 32768 gånger per sekund. Kretsen räknar antalet vibrationer och använder dem för att generera vanliga elektriska pulser, en per sekund. Dessa pulser kan antingen driva en LCD-skärm visar tiden numeriskt. Eller de kan köra en liten elektrisk motor en liten stegmotor i själva verket. Vridning av kugghjul som snurrar klockans andra, minut och timmars händer.

Analoga klockor

Det här är den mest populära typen av klocka som säljs på marknaden. I dessa klockor anges tiden med de roterande händerna på ratten. Dessa klockor är vanligtvis tillgängliga i 24 timmar och 12-timmarsformat.

Hur vanliga klockor fungerar

Vi vet alla att en klocka håller tid, men har du någonsin slutat att tänka på hur det gör det? Förmodligen den enklaste klockan du kan göra är en talande klocka. Om du räknar sekunder genom att upprepa en fras som tar precis en sekund att säga. Som ”etttusen en”, ”etttusen två”, ”etttusen tre” … hittar du att du kan hålla tiden ganska exakt. Testa. Säg dina tusenord från en till sextio och se hur bra du håller tid över en minut. Jämfört med din klocka.

Inte illa, va?

Problemet är att de flesta av oss har bättre saker att göra hela dagen än att säga ”etttusen”. Därför uppfann människor klockor. Några av de tidigaste klockorna använde svängande pendlar för att hålla tid. En pendel är en lång stång eller en vikt på en sträng som svänger fram och tillbaka.

År 1583 upptäckte

Den italienska fysiker Galileo Galilei 1564-1642 att en pendel av en viss längd. Alltid tar samma gång för att svänga fram och tillbaka. Oavsett hur tung det är eller hur stor en gunga det gör. Han tänkte på det här genom att titta på en stor lampa som svängde på en kedja. Från taket i Pisa-katedralen i Italien. Och använde sin puls för att klara den när den rörde sig fram och tillbaka. Vid en klocka är pendelns jobb att reglera växelns hastighet sammankopplade hjul med tänder skärmade i kanterna.

Växlarna räknar antalet sekunder som passerar och omvandlar dem till minuter och timmar. Som visas på händerna som sveper runt klockfacket. För att uttrycka det på ett annat sätt: växlarna i en pendulklocka räknar egentligen bara elefanter.

Digitala klockor

Klockor1

De brukar visa tid på en skärm. Av den anledningen är de lättare att läsa jämfört med en analog klocka. Dessa klockor kommer i både 12 timmar och 24-timmars format. De har också ytterligare funktioner som larm, tidtagare, stoppur etc.

Du kan göra en pendylklocka

Genom att binda en vikt till en sträng. Om strängen är ca 25 cm lång kommer pendeln att svänga fram och tillbaka ungefär en gång per sekund. Kortare strängar svänger snabbare och längre strängar långsammare. Problemet med en klocka så här är att pendeln kommer att fortsätta stoppa. Luftmotstånd och friktion kommer snart att utnyttja sin energi och stoppa den.

Därför har pendylklockor

Fjädrar i dem. En gång om dagen slår du en fjäder på klockan för att lagra potentiell energi. För att hålla pendeln rörlig i de närmaste 24 timmarna. Driver det växlarna inuti klockan. Genom en sågmekanism som kallas en oro. Tvingar pendeln växlarna att vrida i en exakt takt och det här är hur kugghjulet håller tid. En fickur är uppenbarligen för liten för att ha en pendel inne i den, så det använder en annan mekanism. Istället för en pendel har den ett balanshjul som vrider första ena vägen och sedan den andra. Som styrs av en mycket mindre flykting än den i en pendelklocka.

Lämna ett svar

Scroll to top logo