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探究石英表的运行原理及其特点,石英表的工作原理( 二 )

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石英表就是利用周期性持续“发振”的水晶，为我们带来准确的时间 。
【探究石英表的运行原理及其特点,石英表的工作原理】首先，将石英表内的石英片上加电，石英便会以32768赫兹的周波数，正确地振动；然后必须将此频率化成1Hz（电流一秒间的一次变化）的信号电流周波数 。
再增加些信号的幅度（由于因振动而产生的电流甚弱），跟着些信号电流再发动转子齿轮，表上的秒针便会随之发动 。
之后分针，时针的跳动则关乎于机械结构上的原理 ， 如：秒针跳动60下，分针便会跳一下 。
所有石英表都装有一粒电池 。它为一块集成电路和一个石英谐振器提供能量，每秒振动32768次 。还有比这更快的 。集成电路是表的“大脑” 。它控制着石英谐振器的振动，并起着分频器的作用 。32768次振动被对半分割15次，以达到每秒产生一次脉冲 。有了一秒这个时间的“原材料”，就能驱动钟表 。
石英晶体的应用使得手表可以大量生产，不但生产速度比以前快很多，价格也随之下降 。每年约可制造5亿只手表，供应全球使用 。
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 。
石英钟的原理和缺点
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?。?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?。?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 。
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 。
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 。由於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 。

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