materiale di marketing per l'orologio meccanico moderno include quasi sempre una descrizione della frequenza del movimento.
Sia che si è descritto in termini di Hertz (Hz) o vibrazioni / battiti
all'ora (VPH / BPH), si avrà probabilmente cresciuti familiarità con
frequenze che variano tra 2,5 e 5 Hz (18.000 a 36.000 VPH).
Potrebbe essere anche percepito che maggiore è la frequenza, più precisa di un movimento ottiene.
Ma è tutto vero?
Se la frequenza più elevata davvero offre migliori prestazioni, perché esistono ancora gli orologi che corrono sotto i 5 Hz (36.000 VPH)? E cosa succede quando si accende fino a 10 Hz o anche oltre?
In questo post, cerco di sfatare alcuni dei miti e chiarire alcune delle verità circa movimenti meccanici ad alta frequenza. Ma prima: le basi.
Qual è la frequenza?
La frequenza è descritta nel dizionario Merriam-Webster come "il numero di ripetizioni di un processo periodico in una unità di tempo". Il termine si applica a corrente alternata oa oscillazioni. Una oscillazione descrive comunemente un'onda di suono o elettromagnetismo, ma questo è anche il luogo dove la frequenza orologio è disponibile in.
Un movimento orologio meccanico dotato di una fonte di alimentazione (la molla), la trasmissione (il treno di ingranaggi), e il regolamento (lo scappamento, bilanciere e spirale). La potenza fluisce dalla molla, tramite la trasmissione, la ruota di scappamento, ed è attraverso le oscillazioni del bilanciere che la potenza è in definitiva e precisamente espulso e la frequenza del movimento si manifesta.
Ogni volta che le oscillazioni volantino in una data direzione il suo gioiello rullo bussa la leva, sbloccando la ruota di scappamento. La ruota di scappamento fornisce un impulso al residuo tramite la leva, alimentando una nuova vibrazione, prima di bloccare nuovamente.
Questo processo avviene più volte al secondo in un orologio da polso meccanico.
Per quanto importante come lo è per il movimento, il "respiro" della molla a spirale e la balbuzie frenetica della leva e ruota di scappamento è altrettanto affascinante da vedere in azione.
Quando si descrive un movimento come avente una frequenza di 4 Hz o 28.800 VPH, descriviamo lo stesso fenomeno ma in modi diversi. Il bilanciere, in combinazione con un scappamento svizzero, vibra in due direzioni: essa ruota in senso orario fino a quando la spirale induce a fermarsi e ruotare in senso antiorario.
Questa doppia vibrazione equivale a un oscillazione; un equilibrio 4 Hz farà quattro volte al secondo.
Perché ci sono due vibrazioni per ogni oscillazione, un equilibrio 4 Hz vibrerà otto volte al secondo, pari a 480 volte al minuto, il che equivale a 28.800 volte all'ora.
Quarzo vs. meccanico
Mentre ci esistono alcune eccezioni molto impressionanti e interessanti, i movimenti meccanici più comuni operano tra 2,5 e 4 Hz. Se si considera la meccanica coinvolte in una singola oscillazione, diventa chiaro che ci sono limitazioni alle frequenze più alte, oltre i quali il movimento potrebbe esplodere in un nido di uccello di ruote nodosi e molle.
movimenti quarzo, tuttavia, non sono limitati da molti di questi principi perché sono regolate dalle oscillazioni di un cristallo di quarzo, mentre un microchip bordo risiedono le istruzioni vibrazioni e problemi per il motore per distribuire la potenza.
Invece di una spirale pulsante in un regolatore meccanico, il movimento quarzo è controllato dalle oscillazioni di un cristallo di quarzo che conduce un impulso elettrico, e questo è determinato dal taglio del cristallo e le sue intrinseche proprietà piezoelettriche. Di conseguenza, la frequenza più comune di un orologio al quarzo è piuttosto sconcertante 32.768 Hz. Questo è circa 10.000 volte più veloce di un regolatore meccanico.
E poi c'è il 1955 orologio atomico al cesio, che oscilla ad una frequenza che assomiglia a un numero di telefono: 9192631770 Hz. In realtà, sembra che un numero di telefono con il prefisso del paese!
Quindi non vi è veloce, più veloce e super veloce. Ma come si fa a beneficio di un orologio?
Ha frequenza più alta garanzia di un orologio più preciso?
Per gli standard COSC, un movimento meccanico di cronometro-grade si prevede di mantenere il tempo entro una deviazione di -4 / + 6 secondi al giorno, che è circa 36 minuti all'anno.
Un movimento al quarzo devierà da un minimo di 0,007 secondi al giorno, che è di circa 25 secondi per anno.
L'orologio atomico JILA stronzio non perderà neanche un secondo per 15 miliardi di anni! Questo è più di tre volte superiore a quella del nostro pianeta è esistita.
Come aumentando la precisione di questi movimenti coincide con un rapido aumento della frequenza, si potrebbe concludere che una maggiore frequenza batte cronometraggio più accurata.
Ma questo è solo un po 'vero.
Anche se, in pratica, è probabile trovare che un movimento maggiore frequenza manterrà tempo più accurata, la verità è che il più stabile organo regolatore - non il più veloce - consentirà l'orologio per tenere il tempo più accurata. Questo è uno dei motivi principali per cui stazionarie (cioè, stabili) orologi può essere così accurato.
La differenza di precisione tra l'orologio al quarzo e l'orologio meccanico non è quindi del tutto fino a velocità di frequenza; è determinato anche dal modo in cui l'orologiaio in grado di controllare i molti elementi che interrompono il movimento: temperatura, potenza, l'attrito, gravità, scossa; questi hanno molto a che fare con la relativa imprecisione di un movimento meccanico, come la velocità del suo bilanciere oscillante.
In teoria, con una costante fonte di alimentazione e temperatura, ingranaggi attrito, gravità zero, assenza di colpi e senza il magnetismo, un movimento meccanico di qualsiasi frequenza poteva competere con un movimento al quarzo 32.000 Hz.
Ma questo non è il mondo in cui viviamo.
Uno dei motivi principali che un movimento al quarzo è più preciso di un movimento meccanico è perché ha la frequenza più stabile in condizioni reali. La tensione può essere reso costante; gravità non ha effetto notevole sulle sue oscillazioni, e anche fluttuazioni di temperatura può essere compensato. Sia la meccanica e il movimento al quarzo hanno bisogno di essere regolata sapientemente per massimizzare le prestazioni, ma la stabilità superiore alla base dell'oscillatore al quarzo lo mette testa e le spalle in vista della sua controparte meccanica.
Sappiamo già che il quarzo è più preciso di un movimento meccanico, ma qual è la differenza tra i due movimenti meccanici, uno in esecuzione a 2,5 Hz e l'altro in esecuzione a 5 Hz?
Entro i confini dell'orologeria meccanica, entrambi sono in grado di essere altamente accurate. I materiali utilizzati, i metodi di costruzione, e le rettifiche effettuate dalla orologiaio sono senza dubbio di maggiore importanza. L'equilibrio del bilanciere e le variazioni di ampiezza causate da fluttuazioni di coppia molla sono più propensi a mantenere un orologiaio di notte rispetto alla frequenza del movimento.
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Potrebbe essere anche percepito che maggiore è la frequenza, più precisa di un movimento ottiene.
Ma è tutto vero?
Se la frequenza più elevata davvero offre migliori prestazioni, perché esistono ancora gli orologi che corrono sotto i 5 Hz (36.000 VPH)? E cosa succede quando si accende fino a 10 Hz o anche oltre?
In questo post, cerco di sfatare alcuni dei miti e chiarire alcune delle verità circa movimenti meccanici ad alta frequenza. Ma prima: le basi.
Qual è la frequenza?
La frequenza è descritta nel dizionario Merriam-Webster come "il numero di ripetizioni di un processo periodico in una unità di tempo". Il termine si applica a corrente alternata oa oscillazioni. Una oscillazione descrive comunemente un'onda di suono o elettromagnetismo, ma questo è anche il luogo dove la frequenza orologio è disponibile in.
Un movimento orologio meccanico dotato di una fonte di alimentazione (la molla), la trasmissione (il treno di ingranaggi), e il regolamento (lo scappamento, bilanciere e spirale). La potenza fluisce dalla molla, tramite la trasmissione, la ruota di scappamento, ed è attraverso le oscillazioni del bilanciere che la potenza è in definitiva e precisamente espulso e la frequenza del movimento si manifesta.
Ogni volta che le oscillazioni volantino in una data direzione il suo gioiello rullo bussa la leva, sbloccando la ruota di scappamento. La ruota di scappamento fornisce un impulso al residuo tramite la leva, alimentando una nuova vibrazione, prima di bloccare nuovamente.
Questo processo avviene più volte al secondo in un orologio da polso meccanico.
Per quanto importante come lo è per il movimento, il "respiro" della molla a spirale e la balbuzie frenetica della leva e ruota di scappamento è altrettanto affascinante da vedere in azione.
Quando si descrive un movimento come avente una frequenza di 4 Hz o 28.800 VPH, descriviamo lo stesso fenomeno ma in modi diversi. Il bilanciere, in combinazione con un scappamento svizzero, vibra in due direzioni: essa ruota in senso orario fino a quando la spirale induce a fermarsi e ruotare in senso antiorario.
Questa doppia vibrazione equivale a un oscillazione; un equilibrio 4 Hz farà quattro volte al secondo.
Perché ci sono due vibrazioni per ogni oscillazione, un equilibrio 4 Hz vibrerà otto volte al secondo, pari a 480 volte al minuto, il che equivale a 28.800 volte all'ora.
Quarzo vs. meccanico
Mentre ci esistono alcune eccezioni molto impressionanti e interessanti, i movimenti meccanici più comuni operano tra 2,5 e 4 Hz. Se si considera la meccanica coinvolte in una singola oscillazione, diventa chiaro che ci sono limitazioni alle frequenze più alte, oltre i quali il movimento potrebbe esplodere in un nido di uccello di ruote nodosi e molle.
movimenti quarzo, tuttavia, non sono limitati da molti di questi principi perché sono regolate dalle oscillazioni di un cristallo di quarzo, mentre un microchip bordo risiedono le istruzioni vibrazioni e problemi per il motore per distribuire la potenza.
Invece di una spirale pulsante in un regolatore meccanico, il movimento quarzo è controllato dalle oscillazioni di un cristallo di quarzo che conduce un impulso elettrico, e questo è determinato dal taglio del cristallo e le sue intrinseche proprietà piezoelettriche. Di conseguenza, la frequenza più comune di un orologio al quarzo è piuttosto sconcertante 32.768 Hz. Questo è circa 10.000 volte più veloce di un regolatore meccanico.
Bathys Hawaii cesio-133 orologio atomico
Il circuito integrato conterà 32.768 vibrazioni prima di inviare un
messaggio di istruzioni al motore passo-passo per il progresso della
trasmissione. Mentre questo è velocissima, esistono anche i movimenti ad alte prestazioni che vengono eseguiti 262.114 Hz. E poi c'è il 1955 orologio atomico al cesio, che oscilla ad una frequenza che assomiglia a un numero di telefono: 9192631770 Hz. In realtà, sembra che un numero di telefono con il prefisso del paese!
Quindi non vi è veloce, più veloce e super veloce. Ma come si fa a beneficio di un orologio?
Ha frequenza più alta garanzia di un orologio più preciso?
Per gli standard COSC, un movimento meccanico di cronometro-grade si prevede di mantenere il tempo entro una deviazione di -4 / + 6 secondi al giorno, che è circa 36 minuti all'anno.
Un movimento al quarzo devierà da un minimo di 0,007 secondi al giorno, che è di circa 25 secondi per anno.
L'orologio atomico JILA stronzio non perderà neanche un secondo per 15 miliardi di anni! Questo è più di tre volte superiore a quella del nostro pianeta è esistita.
Come aumentando la precisione di questi movimenti coincide con un rapido aumento della frequenza, si potrebbe concludere che una maggiore frequenza batte cronometraggio più accurata.
Ma questo è solo un po 'vero.
Anche se, in pratica, è probabile trovare che un movimento maggiore frequenza manterrà tempo più accurata, la verità è che il più stabile organo regolatore - non il più veloce - consentirà l'orologio per tenere il tempo più accurata. Questo è uno dei motivi principali per cui stazionarie (cioè, stabili) orologi può essere così accurato.
La differenza di precisione tra l'orologio al quarzo e l'orologio meccanico non è quindi del tutto fino a velocità di frequenza; è determinato anche dal modo in cui l'orologiaio in grado di controllare i molti elementi che interrompono il movimento: temperatura, potenza, l'attrito, gravità, scossa; questi hanno molto a che fare con la relativa imprecisione di un movimento meccanico, come la velocità del suo bilanciere oscillante.
In teoria, con una costante fonte di alimentazione e temperatura, ingranaggi attrito, gravità zero, assenza di colpi e senza il magnetismo, un movimento meccanico di qualsiasi frequenza poteva competere con un movimento al quarzo 32.000 Hz.
Ma questo non è il mondo in cui viviamo.
Uno dei motivi principali che un movimento al quarzo è più preciso di un movimento meccanico è perché ha la frequenza più stabile in condizioni reali. La tensione può essere reso costante; gravità non ha effetto notevole sulle sue oscillazioni, e anche fluttuazioni di temperatura può essere compensato. Sia la meccanica e il movimento al quarzo hanno bisogno di essere regolata sapientemente per massimizzare le prestazioni, ma la stabilità superiore alla base dell'oscillatore al quarzo lo mette testa e le spalle in vista della sua controparte meccanica.
Sappiamo già che il quarzo è più preciso di un movimento meccanico, ma qual è la differenza tra i due movimenti meccanici, uno in esecuzione a 2,5 Hz e l'altro in esecuzione a 5 Hz?
Entro i confini dell'orologeria meccanica, entrambi sono in grado di essere altamente accurate. I materiali utilizzati, i metodi di costruzione, e le rettifiche effettuate dalla orologiaio sono senza dubbio di maggiore importanza. L'equilibrio del bilanciere e le variazioni di ampiezza causate da fluttuazioni di coppia molla sono più propensi a mantenere un orologiaio di notte rispetto alla frequenza del movimento.
