Cómo funciona un reloj de cuarzo
Al igual que un diapasón que vibra según ciertas reglas, cuando el cristal de la hora se ve afectado por la energía de la batería, también vibrará regularmente.
El cristal estacional vibra hasta 32.768 veces por segundo. Podemos diseñar un circuito simple para contar el número de vibraciones. Cuando el conteo llegue a 32768 veces, el circuito enviará un mensaje para avanzar el segundero un segundo.
Debido a que las vibraciones puntuales son bastante regulares, incluso un reloj de cuarzo barato tendrá una tasa de error de no más de 1 segundo por día.
Un reloj de cuarzo también puede denominarse "reloj electrónico de vibración sensible al tiempo" porque utiliza el "fenómeno de vibración" sensible al tiempo.
Cuando se somete a una tensión aplicada externamente, se deforma y se expande. Por el contrario, si se comprime el gas, generará electricidad en ambos extremos del gas. Esta propiedad también se puede observar en muchos cristales, lo que se denomina "efecto piezoeléctrico".
Un reloj de cuarzo es un cristal que vibra de forma periódica y continua, aportándonos la hora exacta.
En primer lugar, cuando el temporizador del reloj de cuarzo esté encendido, el temporizador vibrará correctamente a una frecuencia de 32.768 Hz. Luego, esta frecuencia debe convertirse en un ciclo de corriente de señal de 1 Hz*** que cambia una vez por segundo.
Aumente la amplitud de algunas señales * * * porque la corriente generada por la vibración es muy débil * * *, y luego use algo de corriente de señal para iniciar el engranaje del rotor, y el segundero del reloj se iniciará respectivamente.
El latido posterior de las manecillas de los minutos y las horas está relacionado con el principio de estructura mecánica. Por ejemplo, si el segundero salta 60 veces, el minutero saltará.
Todos los relojes de cuarzo vienen con pilas. Alimenta circuitos integrados y resonadores de cuarzo que vibran 32.768 veces por segundo. Hay cosas más rápidas que eso. El circuito integrado es el "cerebro" del reloj. Controla la vibración del resonador de cuarzo y actúa como divisor de frecuencia. 32.768 vibraciones divididas por 65.438 05 veces producen un pulso por segundo. Con la "materia prima" de un segundo se puede hacer funcionar el reloj.
Con la aplicación de cristales de temporada, los relojes se pueden producir en masa. No solo la velocidad de producción es mucho más rápida que antes, sino que el precio también ha bajado. Cada año se producen aproximadamente 500 millones de relojes en todo el mundo.
Estructura de componentes del reloj de cuarzo
Circuito integrado CMOS
El nombre completo del circuito integrado del reloj de cuarzo es circuito integrado semiconductor complementario de óxido metálico* * *referido como CMOS. Controla todas las funciones del reloj electrónico. El área del chip del circuito integrado es de aproximadamente 65438±00 milímetros cuadrados. Utilice alambre de oro o aluminio para soldar por puntos el medidor de cuarzo de plomo a la placa de circuito y luego protéjalo con sellador negro. Este tipo de circuito integrado se caracteriza por una alta integración, es decir, un chip de silicio de área pequeña puede acomodar miles de transistores desde el principio y el consumo de energía es extremadamente bajo. Según registros anteriores de calidad de semiconductores, bajo un uso razonable, la probabilidad de daño a los circuitos integrados es muy pequeña y su vida útil debería ser muy larga. La mayoría de los daños comunes en los circuitos integrados de los relojes electrónicos son causados por vapor de agua externo, electricidad estática y otros daños * * *.
Pantalla de cristal líquido
Generalmente se cree que sólo existen tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Esta opinión no es del todo correcta, especialmente para algunas sustancias orgánicas: el cambio de sólido a líquido no es una transformación simple, sino un proceso de transformación bastante complejo. Por ejemplo, la materia orgánica se funde a 16°C y se vuelve un líquido completamente transparente a 76°C. En este momento, tiene la fluidez de un líquido y las propiedades de un cristal líquido, es decir, las propiedades ópticas y eléctricas de un cristal. Por lo tanto, es un estado intermedio entre sólido y líquido, por eso se le llama cristal líquido. . Los cristales líquidos generalmente están compuestos de moléculas similares al alcanfor con simetría cilíndrica.
Oscilador sincrónico
El oscilador sincrónico es un tipo de cristal de óxido de silicio, que se divide en cristal artificial y cristal natural. Debido a que los cristales naturales contienen impurezas, los cristales artificiales se utilizan generalmente en los relojes electrónicos. Yingshi tiene tal característica: cuando el cristal se energiza, el cristal sufre una deformación mecánica, y cuando se aplica presión al cristal, el cristal se deforma para generar energía eléctrica.
Este fenómeno se denomina efecto piezoeléctrico dependiente del tiempo. Debido a que tiene esta característica, la frecuencia de oscilación es alta y estable, por lo que se considera un dispositivo de oscilación ideal y se utiliza en relojes electrónicos. Gracias al uso de osciladores de cristal sensibles al tiempo en lugar de volantes, la precisión del tiempo de recorrido de los relojes electrónicos es mil veces mayor que la de los relojes mecánicos.
Viga
El condensador de ajuste fino y el oscilador oportuno constituyen el circuito de oscilación del reloj electrónico. Ajustar la capacidad de este condensador puede cambiar la frecuencia de oscilación al estándar 32768Hz. Ya sea un condensador de ajuste o un condensador oscilante, cuanto menor sea la capacidad, mayor será la frecuencia. Descripción, suponiendo que al principio las partes metálicas del rotor y el estator están exactamente alineadas, es decir, 0. En este momento, la capacitancia más grande es ***3 5PF*** y la frecuencia es la más baja. Cuando el ángulo relativo cambia hasta cierto punto, la frecuencia es exactamente 32768 h y luego alcanza la capacitancia mínima de 5 PF. En este momento, la frecuencia también es la más alta. De esta manera, el cambio de bucle en el ajuste real puede no ser como el. curva ideal, pero siempre que haya un punto de ajuste de 32768h, se puede lograr el propósito del ajuste.
Condensador oscilante
Los condensadores de refuerzo, estabilización y oscilación son pequeños condensadores cerámicos. Las capas de dieléctrico cerámico y electrodo de plata-paladio se superponen para formar un condensador. Los relojes suizos se utilizan para aumentar y estabilizar los condensadores, que tienen valores de 0,2 uf, 0,0147 uf o 0,1 uf según el CMOS. El condensador de oscilación, también llamado condensador de compensación, utiliza diferentes valores debido a las diferentes capacitancias de carga del oscilador. Un oscilador con una capacitancia de carga CL de 10,5 PF; un condensador de oscilación de 18 PF, un CL de 12,5 PFe y un condensador de oscilación de 27 PF. Algunos chips CMOS ya tienen condensadores de oscilación internos, por lo que siempre que se seleccione un oscilador adecuado, no se necesitan condensadores de oscilación externos.
Precauciones con los relojes de cuarzo
1. El calendario, el día de la semana y la fase lunar del reloj no deben ajustarse entre las 21:00 p. m. y las 3:00 a. m. En este momento, la función de calendario está funcionando y esto también ocurre cuando los dientes del engranaje no están apretados. Los movimientos frecuentes pueden dañar las partes internas del reloj.
2. Hay dos tipos de saltos de calendario durante una semana, rápidos y lentos, porque los formatos son diferentes. El primer salto de calendario se completa en 5 minutos y el segundo salto de calendario se completa en 3 horas.
3. Si crees que un reloj con corona de rosca es adecuado, no tires con fuerza. Primero, gire la corona bloqueada en el sentido contrario a las agujas del reloj. Después de ajustar la hora, gire la corona en el sentido de las agujas del reloj y empújela hacia la cerradura para evitar la entrada de agua.
4. Si necesita utilizar el calendario para ajustar la fecha del reloj, ajuste el calendario al día anterior que necesite y luego gire la manecilla de las horas para ajustar la fecha. La fecha cambiará cuando las manecillas pasen las 12 de la noche, lo que puede evitar la confusión entre el día y la noche causada por el ajuste directo de la fecha.
5. Si el reloj tiene funciones complejas, lea atentamente primero las instrucciones en texto adjuntas.
Tipos de relojes de cuarzo
Los relojes de cuarzo se pueden dividir en relojes electrónicos de cuarzo digitales, relojes de cuarzo analógicos, relojes de cuarzo automáticos y relojes de energía cinética ligera.
Reloj electrónico digital de cuarzo
La función del reloj, que combina el efecto piezoeléctrico del cristal sensible al tiempo y la pantalla de cristal líquido bipolar, se completa completamente mediante componentes electrónicos.
Reloj indicador de cuarzo
La energía del reloj de cuarzo proviene de pilas de botón de óxido de plata. Después de que la pila de botón de óxido de plata proporciona un voltaje específico al circuito integrado, el oscilador oportuno vibra a través del circuito de oscilación y el resonador de cuarzo en él, formando una fuente del circuito de oscilación. ¡Forme una señal de pulso bidireccional alterna para hacer que el motor paso a paso gire de forma intermitente! El tren de engranajes de transmisión se acciona aún más para permitir que las manecillas muestren la hora con precisión.
Reloj automático de cuarzo
Combina las ventajas del reloj mecánico automático y del reloj de cuarzo. No requiere baterías y el usuario puede optar por darle cuerda manualmente o recargarla automáticamente. Su principio de funcionamiento es utilizar la danza del brazo para hacer girar el péndulo del reloj y generar energía para impulsar el micromotor interno, proporcionando así suficiente energía para que el dispositivo oportuno del reloj almacene el exceso de energía. mediante microcondensadores para su uso posterior.
Reloj óptico de energía cinética
Los chips solares convierten la energía luminosa en energía eléctrica, que se almacena en baterías recargables de iones de litio de titanio reciclables.
La energía eléctrica de la batería genera una señal de pulso a la bobina a través del circuito integrado y genera fuerza magnética para impulsar el motor paso a paso. El motor paso a paso hace girar el engranaje y acciona el indicador para indicar la hora. Después de cargarse completamente, puede funcionar en la oscuridad durante aproximadamente 40 a 180 días, con un tiempo de viaje preciso, y la duración de la batería recargable puede alcanzar los 10 años. Cosas a tener en cuenta sobre los relojes de cuarzo