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石英钟的意思、石英钟的详细解释

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石英钟的解释

[quartz clock] 利用石英晶体的压电性质制成的一种钟。在石英钟中给石英晶体通上振荡电流,其频率接近于晶体的固有振荡频率

词语分解

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专业解析

石英钟是以石英晶体振荡器为核心计时元件的时间计量装置,其名称由“石英”与“钟”两部分构成。石英指二氧化硅(SiO₂)矿物晶体,因其压电效应特性被应用于电子振荡电路;钟则为传统计时器具的统称,源自古代机械计时装置的功能延续。

从结构上看,石英钟包含四大核心组件:①石英振子,通过切割工艺制成特定频率的晶体片;②集成电路,将振荡信号转化为脉冲;③步进电机,驱动指针系统;④能源模块,多采用电池供电。其工作原理基于32768Hz标准频率的稳定振荡,通过分频电路将高频振动转换为秒脉冲信号,误差范围可达每月±15秒以内。

该计时技术起源于1927年贝尔实验室对石英晶体振荡器的研究,1969年日本精工推出首款商业化石英表,标志着计时工具从机械向电子化的重大变革。现代石英钟已衍生出数显式、电波校时、卫星同步等细分品类,广泛应用于日常生活、交通运输、通信基站等领域,成为现代社会基础性计时标准装置。

网络扩展解释

石英钟是一种基于石英晶体压电效应实现高精度计时的仪器。以下从定义、发明历史、工作原理和种类特点四个方面进行详细解释:

一、定义

石英钟(quartz clock)是利用石英晶体的压电性质制成的计时器具。其核心部件是石英晶体振荡器,通过将晶体谐振频率转换为时间信号驱动指针或数字显示。

二、发明历史

•1927年:由沃伦·马里森和约瑟夫·霍顿在贝尔实验室发明。
•1967年:首款石英手表原型问世,推动了民用化进程。

三、工作原理

  1. 压电效应:石英晶体受机械应力时产生电场,反之施加电场则形变(逆压电效应)。
  2. 谐振控制:施加交变电场后,当频率与晶体固有频率(通常32,768Hz)一致时,形成稳定振荡。
  3. 信号转换:振荡频率经电路分频为1Hz脉冲,驱动电磁铁控制齿轮系统带动指针。

四、种类与特点

类型 特点
指针式 传统机械指针显示,依赖齿轮传动
数字式 液晶/LED直接显示时间,功耗低
电波钟表 接收无线电校时信号,误差小于0.1秒/年
晶体管钟 采用晶体管开关,功能稳定且价格亲民

精度优势:高品质石英钟日误差可控制在0.01秒内,远超机械钟表。其稳定性源于石英晶体物理特性的高度可靠。

如需完整分类或技术细节,可查阅、5、8等来源。

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