石英钟的原理缺点

简介

石英钟一种计时的器具。提起时钟大家都很熟悉，它是给我们指明时间的一种计时器具，我们每天都用得到它。在日常生活中，时钟准到1秒， 就已经足够了。但在许多科学研究或工程技术的领域中对钟点的要求就要高得多。石英钟正是根据这种需要而产生的。它的主要部件是一个很稳定的石英振荡器。将石英振荡器所产生的振荡频率取出来。使它带动时钟指示时间这就是石英钟。 目前，最好的石英钟，每天的计时能准到十万分之一秒．也就是经过差不多270年才差1 秒。但在科学发达的今天，这种石英钟已为比它还要精确得多的其他类型的时钟所替代。

石英挂钟

石英钟的原理缺点

石英晶体传感器的核心是传感元件—压电石英晶片，其工作原理是压电效应，即石英晶体在某些方向受到机械应力后，便会产生电偶极子；相反， 若在石英某方向施以电压，则其特定方向上会产生形变，这一现象称为逆压电效应。若在石英晶体上施加交变电场，则晶体晶格将产生机械振动，当外加电场的频率和晶体的固有振荡频率一致时，则出现晶体的谐振。由于石英晶体在压力下产出的电场强度很小，这样仅需很弱的外加电场即可产生形变，这一特性使压电石英晶体很容易在外加交变电场激励下产生谐振。其振荡能量损耗小，振荡频率极稳定，这些再加上石英优良的机械、电气和化学稳定性，使它自40年代以来就成为石英钟、电子表、电话、电视、计算机等与数字电路有关的频率基准元件。

心形亚克力创意挂钟

石英晶体具有一个有趣的特性，就是指在一侧导入正电流，同时在另一侧导入负电流后，负电流一侧会收缩并弯曲成U字形。如果定时交替在石英晶体两侧导入正、负电流，石英晶体就会产生振荡。石英晶体就是根据这种振荡计时的。个人电脑内置的石英晶体每秒振荡1431万8180次。石英钟的工作原理就是如此。

石英钟的缺点

问题就在于石英晶体在品质上存在缺陷。品质差就很难按照正确的振荡数振荡。天然石英晶体的杂质含量和形态等大多并不统一，因此就要使用人造石英晶体。不过，均匀地进行石英生产难度很大。精度高则每秒误差在正负10万分之一秒以内，精度低每秒误差甚至达到1万分之一

石英晶体振荡器

秒。1万分之一秒也许感觉并不大，但是从计算上来讲，每天的误差就是8.64秒，而1个月则会相差4分钟。石英手表不准也是这个原因。

令人苦恼的是，石英晶体有一个性质是温度越高，误差就越大。由于个人电脑中有很多发热元件，因此个人电脑时钟更容易走时不准，根本无法与石英手表相提并论。