W starożytności istniało wiele dziwnych metod określania pory dnia. Niektóre z metod to – zegar słoneczny, zegar wodny, klepsydra, zegar astronomiczny, zegar anulacyjny i wiele innych. Po tym wszystkim, w 1511 roku, pierwszy zegar został wymyślony przez Petera Henleina. Był ślusarzem, należał do Norymbergi i znany jest jako twórca współczesnych zegarów.
Kryształ kontra rezonator
Różnica między kryształem a rezonatorem polega na tym, że granica tolerancji dla kryształu kwarcu wynosi od 30 ppm do 50 ppm, podczas gdy z drugiej strony granica tolerancji dla rezonatora ceramicznego wynosi około 1%, co jest częstotliwością nominalną. Również poziom dokładności zapewniany przez kryształ jest wysoki, podczas gdy w przypadku rezonatora jest mniejszy.
Kryształ lub kryształ kwarcowy jest materiałem używanym jako źródło zegara w maszynerii. Ma szczególną właściwość oscylacji z pożądaną częstotliwością, dzięki czemu moc wymagana do aktywacji jest niewielka. Ponieważ ma stabilność i czułość w wysokich temperaturach, najlepiej nadaje się do produkcji aplikacji Bluetooth lub bezprzewodowych.
Rezonator jest również jednym z materiałów powszechnie stosowanych w źródłach zegarowych i jest wykonany z ceramiki. Poniekąd uważa się, że praca rezonatora ceramicznego jest podobna. Chociaż tolerancja lub stabilność rezonatora na temperaturę i czułość nie jest dobra jak kryształ, dlatego jest on używany głównie w mikroprocesorach, gdzie te właściwości nie są wymagane lub ważne.
Tabela porównawcza między kryształem a rezonatorem
| Parametry porównania | Kryształ | Rezonator |
| Granica tolerancji | Około 30 do 50 ppm | Około 1% |
| Dokładność | Jeszcze | Mniej |
| Stabilność temperatury | około 0,005% | Około 0,1% |
| Wrażliwość | Wysoki | Niski |
| Rozmiar | Wielki | Mały |
| Produkcja | Trudny | Łatwo |
| Cena £ | Wysoki | Niski |
| Tolerancja ESD | Wysoki | Niski |
| Tolerancja na wstrząsy i wibracje | Mniej | Wysoki |
| Przydatność | Zegary ścienne, RTC, Maszyna do pomiaru czasu | Nie dotyczy |
Co to jest kryształ?
Kryształ jest materiałem używanym do produkcji maszyn zegarowych i składa się z materiału kwarcowego. Posiada specjalną właściwość oscylacji z pożądaną częstotliwością, która pomaga w uzyskaniu niskiej mocy i wczesnej aktywacji. Kryształ wibruje mechanicznie, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny.
Tolerancja kryształu kwarcu mieści się w zakresie od 30 ppm do 50 ppm (części na milion). Również poziom dokładności kryształu kwarcu jest bardzo dobry. Wytwarzanie kryształu kwarcu jest trudne, przez co jego koszt jest wyższy. Stabilność temperaturowa kryształu kwarcu wynosi około 0,005%.
Wielkość kryształów jest duża i są bardzo wrażliwe. Ponadto posiadają wysoką tolerancję na ESD i niską na wstrząsy i wibracje. Jest on głównie używany w zegarach ściennych, RTC i maszynach używanych do pomiaru czasu.
Co to jest rezonator?
Rezonator jest kolejnym materiałem stosowanym w maszynach do zegarów i jest wykonany z materiału ceramicznego. Uważa się, że działanie rezonatora jest podobne do działania kryształu kwarcu. Ma tę właściwość, że wykorzystuje częstotliwość wewnątrz elementu elektrycznego.
Zdolność tolerancji jaką posiada rezonator ceramiczny wynosi nominalnie tylko około 1%. Produkcja rezonatora ceramicznego jest dość łatwa, co odzwierciedla koszt lub cenę tego samego i jest niska na rynku. Wskaźnik dokładności zapewniany przez rezonator jest również niski.
Odporność rezonatorów ceramicznych na wstrząsy i wibracje jest wysoka, podczas gdy tolerancja ESD jest niska. Stabilność rezonatora ceramicznego w wysokiej temperaturze wynosi około 0,1% i ma niską czułość. Rozmiar rezonatora ceramicznego jest mały w porównaniu z rezonatorem kwarcowym.
Główne różnice między kryształem a rezonatorem
Wniosek
Zegar był integralną częścią życia każdego człowieka. Pomaga w ustaleniu prawidłowego pory dnia lub nocy. Z biegiem czasu nastąpiły ulepszenia maszyn i typów zegarów w dzisiejszych czasach. Smartwatche, zegarki na rękę, zegary mobilne są dość popularne wśród ludzi, ponieważ są wygodne w obsłudze i łatwe w podróżowaniu. W czasach starożytnych ludzie zwykli określać czas, obliczając poziom wody, sprawdzając cień słupa powstały od słońca, topnienie świecy, patrząc na prędkość spadającego piasku i wiele innych sposobów. Teraz maszyneria zegara zawiera w sobie dwa powyższe materiały, które są kryształem i rezonatorem dla jego płynnego działania.
Bibliografia
- https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.56.680
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6782512
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400517303933
- https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105
