В прошлой статье мы рассмотрели сердце кварцевых часов - минерал кварц. В данной статье рассмотрим кварцевый генератор, его устройство.
Словарь статьи
- диэлектрик \ Фарадей
- конденсатор
- генератор
- Real Time Clock
Электронный блок раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот поворачивает стрелки. Он состоит из двух частей.
Генератор вырабатывает электрические колебания, которые стабилизируются кварцевым кристаллом на его резонансной частоте, причем частота этих колебаний очень стабильна. Остается эти равномерные колебания превратить в равномерное движение стрелок. То есть он преобразует один вид энергии в другой. Так как кварцевый минерал – диэлектрик (Физик М. Фарадей – вещество, плохо проводящее электрический ток), то его необходимо поместить в металлический конденсатор (сохраняет электричество на металлических обкладках) – две металлические пластины с выводами. Размер прямоугольного кварца имеет значение, от него зависит частота колебаний.
Часовой генератор вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду или 215. Это примерно в 10000 раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных часах. Ни одно механическое устройство не может работать с такой скоростью. Поэтому другая часть электронной схемы, называемая делителем, преобразует эти колебания в импульсы частотой 1 герц (1 колебание в секунду). Иными словами, после отсчета 32768 Герц 15-разрядная микросхема на одной из ножек выдает импульс ровно раз в секунду. 1 Герц = колебание раз в секунду. Эти импульсы подаются на обмотку шагового электродвигателя.
В наручных часах кварцевый резонатор обеспечивают не только счет секунд, но и работу будильника, календаря и тд. Такие микросхемы называется RTC (Real Time Clock) или Часы Реального Времени.
В 19 веке 2 великих брата физика Кюри открыли пьезоэлектричество или свойство твёрдых кристаллов производить электрические заряды при деформации, а также обратное свойство сжиматься под воздействием электрического поля.
Согласно документальному фильму National Geographic в некоторых городах дороги строят из пьезоэлектрических плит, проезжая по которым вырабатывается электричество, которое можно использовать для освещения дорог, зарядки электромобилей и др.
Real Time Clock- это электронная схема, предназначенная для отсчета и хранения текущего времени и даты, даже при отключенном питании основной системы.