Кварцевые часы

Кварцевые часы - прибор для точного измерения времени; ход таких часов устанавливается с помощью пластинки из минерала кварца (пьезокварцевая пластинка).

Пьезокварцевая пластинка обладает замечательным свойством. Если к граням пластинки подвести переменное электрическое напряжение, то она начнет совершать колебания с соответствующей частотой.

Если частота электрического напряжения совпадает с собственной резонансной частотой самой пластинки, то возникают стоячие упругие волны, отличающиеся высокой стабильностью. Эти колебания и используются для управления генератором электромагнитных колебаний кварцевых часов.

Принцип действия часов состоит в следующем. Высокочастотный генератор, работа которого стабилизирована пьезокварцевой пластинкой, вырабатывает электромагнитные колебания высокой частоты. Соединенный с генератором преобразователь частоты превращает эти колебания в низкочастотные, которые, в свою очередь, приводят в действие синхронный электродвигатель (двигатель, вращение которого происходит в точном соответствии с частотой питающего его тока). Синхронный же двигатель либо вращает стрелки часов, либо обеспечивает работу цифрового информационного устройства, показывающего время. В случае необходимости в систему вводится специальное приспособление для подачи в заданные моменты сигналов точного времени.

Кварцевые часы обладают высокой точностью хода: их суточная ошибка составляет тысячные или даже десятитысячные доли секунды. Для обеспечения еще более высокой точности в службах времени одновременно применяется несколько кварцевых часов.

Одна из особенностей кварцевого стабилизатора - зависимость частоты от изменений температуры. Поэтому в стационарных установках кварцевый стабилизатор помещают в специальный термостат, внутри которого поддерживается постоянная температура с точностью до тысячных долей градуса.

На первых порах кварцевые часы представляли собой довольно громоздкие устройства. Однако с развитием современной электроники появилась возможность создания малогабаритных переносных кварцевых часов, которые с успехом применяются в морской и авиационной навигации, а также в экспедиционных условиях.