Soru: su saatlerinin çalışma ilkesi nedir ?
Soru: su saatlerinin çalışma ilkesi nedir ?
Cevap: Saatlerin Çalışma Sistemleri
Eski saatlerde zaman tutmak için gerekli periyodik kesme bir sarkaç, zembereğe bağlı bir çark ya da bunlar gibi doğal hareketlerini sabit bir periyotla tamamlayan mekanik düzeneklerden yararlanılarak elde ediliyordu. Örneğin, sarkaçlı saatlerde saatin kollarını asıl hareket ettiren mekanizma, tüm dişlilerin bağlı olduğu bir çıkrığa bağlı olan ağırlıktır. Yerçekimi nedeniyle ağırlık aşağı doru çekilirken çıkrığı döndürerek saat mekanizmasının çalışmasını sağlar. Mekanizmaya bağlı bir sarkaç ise salınım yaparken hareketinin belli noktalarında çıkrığın dönmesini durdurarak saatin olması gerekenden hızlı ilerlemesini engeller. Boyu ve ağırlığı sabit bir sarkaç salınımını daima aynı sürede tamamlar.
Quartz saatlerde ise periyodik kesme özel olarak şekillendirilmiş bir quartz kristalinin elektriksel olarak uyarılmasından elde edilir. Quartz kristaleri piezo-elektrik maddelerdir. Yani, bir quartz kristalinin şekli değiştirildiğinde ya da üzerine basınç uygulandığında, yüzeyinde voltaj üretir ve kristale belli bir voltaj uygulandığında hafifçe şekil değiştirir. Ayrıca quartz kristali titreşirken kristalin içinde neredeyse hiç enerji kaybı olmaz. Sonuç olarak, eğer bir parça quartz kristalinin titreşimi sırasında ürettiği değişken voltajı geri kristale verirseniz kristalin sonsuza kadar titreşmesini sağlayabilirsiniz. Üstelik, quartz kristali sıcaklık sabit kaldığı sürece aynı frekansta titreşecektir (örneğin saniyede 32 bin kere).
Titreşen quartz kristalinin yüzeyine elektrotlar bağlanarak ürettiği değişken voltaj elde edilebilir. Quartz saatlerin içindeki bir mikro işlemci elde edilen bu sabit frekansla değişen voltajı izleyerek saniyeleri sayar ve saatin elektronik göstergesini ya da saatin kollarını kontrol eden elektrik motorlarını sürer.