时下,虽然人手一部手机,但钟表还是没有完全淡出人们视线。除了计时,钟表还是一种重要的装饰品。
市面上钟表的类型多种多样,有石英表和机械表等。为什么有的钟表走针是连续滑动扫秒的,而有的钟表却是一秒一秒跳跃走针的呢?不同钟表的内部结构又有什么不同?
下面我们就来简单了解一下。
1 石英表
石英表的历史比机械表更久远,它的主要部件是一个较为稳定的石英振荡器,通过将石英振荡器所产生的振荡频率“读取”出来,再令其带动时钟内的机械部件指示时间,就能让石英钟表准确报时。
目前最精准的石英计时器能准到十万分之一秒,这意味着经过270年,这个石英钟的计时时差才为1秒。
目前的石英表整体来讲比机械表更精准,机械表的误差为平均一天差一秒,而常见的石英表平均每过十天差一秒。
除了一些航天器械和对时间精准性要求较高的工业仪器,石英钟表的精准度可以满足日常生活中大部分的计时需求,这也是石英钟表至今都没有被淘汰的重要原因之一。
石英钟表的核心原件是压电石英晶片,它能够产生压电效应。压电效应是指当电介质在一定方向受外力,并发生形变时,内部正负电荷出现不均匀分布(电荷极化现象),使电介质受压两侧产生电压的现象。
外力消失后,电介质又会恢复到不带电的状态;当外力的方向改变时,电荷的极性也会改变。
在人们认识到这种现象后,聪明的科学家反其道而行之,在电介质的某两端加上电压,于是在电压的驱动下,电介质在该方向上被压缩,这便是压电效应的逆效应。
石英晶体便是一种可产生逆压电效应的电介质材料,当石英某两端被加上强度不断变化的电压(交变电压)时,石英就会随着电压的变化,不断地被压缩,被释放,被压缩,被释放……于是石英就振动了起来。
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