في العصور القديمة ، كان هناك العديد من الطرق الغريبة لتحديد الوقت من اليوم. تتضمن بعض الطرق - الساعة الشمسية والساعة المائية والساعة الرملية والساعة الفلكية وإلغاء الساعة وغيرها الكثير. بعد كل هذا ، في عام 1511 ، اخترع بيتر هينلين أول ساعة. كان صانع الأقفال وينتمي إلى نورمبرغ ومعروف باسم مبتكر الساعات الحديثة.
الكريستال مقابل الرنان
يتمثل الاختلاف بين Crystal و Resonator في أن حد التسامح لبلورة الكوارتز يقع بين 30 جزء في المليون إلى 50 جزء في المليون ، بينما من ناحية أخرى ، فإن حد التسامح لمرنان السيراميك هو حوالي 1٪ وهو التردد الاسمي. أيضًا ، يكون مستوى الدقة الذي توفره البلورة مرتفعًا بينما يكون للرنان أقل.
الكريستال أو الكريستال الكوارتز هو المادة المستخدمة كمصدر للساعة في أجهزتها. لها خاصية خاصة للتذبذب عند التردد المطلوب ، بسبب انخفاض الطاقة المطلوبة للتنشيط. نظرًا لأنه يتمتع بالحساسية والاستقرار عند درجات الحرارة المرتفعة ، فهو الأنسب لتصنيع تطبيقات Bluetooth أو التطبيقات اللاسلكية.
الرنان هو أيضًا أحد المواد المستخدمة بشكل شائع في مصادر الساعة ويتكون من السيراميك. يعتبر عمل مرنان السيراميك متشابهًا إلى حد ما. على الرغم من أن تحمل أو استقرار الرنان ضد درجة الحرارة والحساسية ليس جيدًا مثل البلور ، إلا أنه يستخدم بشكل أساسي في المعالجات الدقيقة حيث لا تكون هذه الخصائص مطلوبة أو مهمة.
جدول المقارنة بين الكريستال والرنان
| معلمات المقارنة | كريستال | مرنان |
| حد التسامح | حوالي 30 إلى 50 جزء في المليون | حوالي 1٪ |
| دقة | أكثر | أقل |
| استقرار درجة الحرارة | حوالي 0.005٪ | حوالي 0.1٪ |
| حساسية | متوسط | قليل |
| بحجم | كبير | صغير |
| صناعة | صعب | سهل |
| السعر | متوسط | قليل |
| تحمل البيئة والتنمية المستدامة | متوسط | قليل |
| تحمل الصدمات والاهتزازات | أقل | متوسط |
| فائدة | ساعات الحائط ، RTC ، آلة ضبط الوقت | غير قابل للتطبيق |
ما هو الكريستال؟
الكريستال مادة تُستخدم لصنع آلات مصدر الساعة وتتكون من مادة الكوارتز. إنه يمتلك خاصية خاصة للتذبذب مع التردد المطلوب الذي يساعد في الوصول إلى طاقة منخفضة وتنشيط مبكر. تهتز البلورة ميكانيكيًا عند مرور أي تيار كهربائي خلالها.
تتراوح قدرة تحمل بلورة الكوارتز بين 30 جزء في المليون إلى 50 جزء في المليون (أجزاء في المليون). أيضًا ، مستوى دقة بلورة الكوارتز جيد جدًا. يصعب تصنيع بلورة الكوارتز بسبب ارتفاع تكلفتها. تبلغ نسبة استقرار درجة الحرارة التي تمتلكها بلورة الكوارتز حوالي 0.005٪.
حجم الكريستال كبير ، وهي حساسة للغاية. أيضا ، تمتلك قدرة تحمل عالية للتفريغ الكهروستاتيكي ومنخفضة ضد الصدمات والاهتزازات. يستخدم بشكل رئيسي في ساعات الحائط ، RTC ، والآلات المستخدمة في ضبط الوقت.
ما هو الرنان؟
الرنان هو مادة أخرى تستخدم في آلات مصدر الساعة ويتكون من مادة السيراميك. يعتبر عمل الرنان إلى حد ما مشابهًا لبلورة الكوارتز. لها خاصية أنها تستخدم التردد داخل المكون الكهربائي.
تبلغ قدرة التحمل التي يمتلكها مرنان السيراميك اسميًا حوالي 1٪ فقط. إن تصنيع مرنان السيراميك سهل للغاية وينعكس على التكلفة أو السعر لنفسه وهو منخفض في السوق. معدل الدقة الذي يوفره الرنان منخفض أيضًا.
إن قدرة تحمل رنانات السيراميك ضد الصدمات والاهتزازات عالية ، في حين أن تحمل التفريغ الكهروستاتيكي منخفض. استقرار مرنان السيراميك مع درجة حرارة عالية حوالي 0.1٪ وله حساسية منخفضة. حجم مرنان السيراميك صغير مقارنة بحجم مرنان الكوارتز.
الاختلافات الرئيسية بين الكريستال والرنان
استنتاج
كانت الساعة جزءًا لا يتجزأ من حياة الجميع. يساعد في تحديد التوقيت الصحيح للنهار أو الليل. مع مرور الوقت ، كانت هناك تحسينات في الآلات وأنواع الساعات في الوقت الحاضر. تحظى الساعات الذكية وساعات اليد والساعات المحمولة بشعبية كبيرة بين الناس لأنها مريحة في التعامل معها ويسهل السفر معها. بينما في العصور القديمة ، اعتاد الناس على تحديد الوقت عن طريق حساب مستوى الماء ، والتحقق من ظل العمود المصنوع بسبب الشمس ، وذوبان الشمعة ، من خلال النظر إلى سرعة سقوط الرمال ، والعديد من الطرق الأخرى أيضًا. تشتمل آلية الساعة الآن على المادتين المذكورتين أعلاه وهما الكريستال والرنان لأداءها السلس.
مراجع
- 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
