Kvartsuret afmystificeret

Hvordan et lille mineral arbejder for at være så præcis

Har du nogensinde vidundere, hvordan kvartsuret fik sit navn? Navnet har en mere bogstavelig betydning, end du måske tror. Det drives faktisk af Quartz Crystal, et mineral, der mest ligner Sandforbindelsen, og som kommer fra Jordens kontinentale skorpe. Det er dette mineral i minutmængde, der har evnen til at holde tiden mere præcist end noget andet mekanisk eller automatisk ur.

Opdagelsen af, hvordan en kvarts -krystal nøjagtigt kunne drive et håndledsur, ændrede bærbar tidtager som ingen anden opfindelse. Da det første kvartsur blev introduceret i USA i de tidlige 1970’ere, var det et dyrt håndledsur, der blev prissat til omkring $ 500. Ikke kun det, det var ikke det smukkeste ansigt nogensinde at pryde et håndled. Den LED (lysemitterende diode), der viste digital tid, var lys rød, og teknologien blev kun anvendt på digitale ure. Senere blev ingeniøringen bag kvartsure transformeret, så skærmene kunne vises i digitalt format ved hjælp af LCD (flydende krystalvisning) eller en times og minut hånd, ligesom et mekanisk ur ansigt.

Formning af kvartskrystallen

Kvartskrystallen er selvfølgelig kernen i, hvordan et kvartsur fungerer. Kvartskrystaller har længe arbejdet som sendere. De var og bruges stadig i transistorradioer. Denne samme teori, for at blive anvendt til at drive et håndledsur, havde kun et par forhindringer at overvinde. Den ene var at få hyppigheden til ikke at afgive for meget magt. Kvarts i en solid form afgiver en lav kraftspænding, når den er bøjet på en bestemt måde. Den anden hindring var at oprette kredsløbskort i miniatyr, der kunne regulere den strøm, der blev afgivet af krystalen og arbejde med lav effekt.

En af grundene til, at kvarts er et så godt materiale til jobbet med at tænde ure eller enhver anden enhed, er, at kvarts forbliver i en solid form ved selv ekstremt høje temperaturer. På grund af dette, når det først er formet, forbliver det den samme form og giver derfor den samme frekvens og konsistente effekt. Det er også uændret af næsten ethvert opløsningsmiddel, så det kan fungere godt med andre materialer, der er nødvendige for at fremstille urets indre arbejde.

Watchmakers regnede snart ud af, at en lige bar med kvarts eller en formet som en tuning gaffel kunne holde strømmen i gang på ubestemt tid. Denne handling kaldes den piezoelektriske effekt. Når et stykke kvarts skæres korrekt, giver det en startfrekvens, der derefter forårsager svingning. Dette oversættes til pulser, der kan genkendes af digitale kredsløb på kredsløbskortet. Dette viser derefter som en visning af tal, der ændrer sig ved den nøjagtige timing med svingningen forårsaget af den perfekte frekvens.

Den nøjagtige metode, der anvendes i et kvartsur, involverer anvendelse af tynde stænger af kvarts, der er udpladet. Derefter ved hjælp af kemikalier er det ætset i den optimale form. Dette fungerer ligesom et integreret kredsløb.

Der er bestemt forskellige kvalitetsniveauer og nøjagtighedsniveauer inden for den generelle kategori af “Quartz Watch.” Dette skyldes, at nogle kvartsstænger er skåret bedre end andre. Det virkelige mål er at have det nøjagtige forhold mellem vinklen, der er skåret i kvartsstangen, korrelerer med den krystallinske akse. En anden stor forskel har at gøre med forurening af urets komponenter. Hvis kvartslinjen og kredsløbet er godt indkapslet, er det mindre tilbøjelige til at blive forurenet, hvilket vil have negativ indflydelse på urets nøjagtighed.

Kvarts til at tænde ure med hænder

For et kvartsur med anden, minut og time hænder er den oprindelige proces den samme. På det tidspunkt, hvor et display ville registrere sig på et digitalt ur, aktiverer svingningen i stedet en elektrisk motor, der derefter driver gear til at bevæge hænderne i præcise trin eller pulser, der svarer til nøjagtigt et sekund, ligesom et mekanisk ur.

Quartz -ure har virkelig ændret den måde, hvor ure er lavet. Der er stadig nogle mennesker, der foretrækker ”kunsten” af et ur, der udelukkende er lavet på mekaniske midler. I en verden, hvor nøjagtighed og nøjagtighed ved at holde tiden ofte tæller, er der ingen erstatning for kvartsuret.