مجله ساعت واچ می
ساعت ها چگونه کار می کنند
دستگاه های اندازه گیری و نمایش زمان اولین بار بیش از 5500 سال پیش در تمدن های باستانی بابل و مصر ساخته شدند. از آن نقطه به بعد توسعه دستگاه های اندازه گیری زمان شروع شد و در نهایت ما را به بخشی از تاریخ سوق داد که سرانجام ساعتهای مکانیکی وارد زندگی ما شدند. از اولین ساعت ساخته شده تا ساعتهای اتمی که میتوانند زمان های بسیار کوچک را با دقت بسیار اندازه گیری کنند، اساسی ترین اصلی که هر ساعت بر اساس آن کار می کند نوسان است.
در طول تاریخ تکامل ساعت، ساعتها از فرآیندهای فیزیکی مختلفی استفاده کرده اند اما نوسان مبنای کار تمامی آنها است. ساعت ها دارای بخشهای آنالوگ مشابهی هستند که در ادامه توضیح میدهم. در ساعت ها چند قسمت اصلی داریم.
- منبع انرژی، نوسانگر که حرکت خود را بارها و بارها تکرار میکند.
- کنترلر که حرکت نوسانی را به صورت مجموعهای از پالسها تبدیل میکند.
- زنجیره شمارشگرکه پالسها ایجادشده توسط کنترلررا با استفاده از چرخ دنده ها با اندازه استاندارد (ثانیه، دقیقه، ساعت و غیره) جمع آوری میکند.
- نشانگر نمایشگر که به زنجیره شمارشگر متصل میشود، تا بتواند زمان را به شکلی قابل خواندن برای ما نشان دهد
منبع انرژی
هر ساعتی باید به طور مداوم کار کند، و به همین دلیل نیاز به یک منبع انرژی دارد که تمام مکانیزمهای آن را به حرکت درآورد و اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد زمان را تضمین کند.
در ساعتهای مکانیکی منبع انرژی فنر اصلی است این فنر باید بصورت دوره ای پیچ شود تا انرژی لازم برای کار ساعت را فراهم کند. این کار تا قبل از سال 1923 توسط شخص و به شکل دستی انجام می گرفت. در سال 1923 توسط جیمز هاروود ساعت اتوماتیک اختراع شد جیمز هاروود یک وزنه نوسانی به نام روتور ابداع کرد که به دلیل حرکت طبیعی بدن می چرخد. روتور با یک مکانیزم جغجغه زنی ( چرخ دنده ی ضامن دار)ترکیب می شود و باعث پیچیده شدن فنر اصلی میشود.
باتری ها یکی دیگر از منابع انرژی در ساعتها است.
نوسان ساز
نوسانساز جزء کلیدی هر ساعت مدرن است. با ایجاد حرکتی با فرکانس ثابت، مکانیزمهای ساعت میتوانند این نوسانات را ضبط کرده و آنها را به مجموعهای از پالسهای زمانبندی شده تبدیل کنند که گذر دقیق زمان را به ما نشان میدهند. در اینجا برخی از رایج ترین اسیلاتورها آورده شده است.
- چرخ تعادل و آونگ برای ساعت های مکانیکی
- کریستال کوارتز در ساعت های کوارتز
- الکترون ها و ارتعاش اتم ها در ساعت های اتمی
کنترلکننده
کنترلر مکانیزمی است که فرکانس حرکت نوسانگرها را می گیرد و به یک سری پالس تبدیل می کند که می تواند گذر زمان را به ما نشان دهد. دو دستگاه رایج کنترلکننده ساعت عبارتند از
- مکانیزم فرار( Escapement ) در ساعت های مکانیکی که توسط آونگ چنگالی و چرخ های تعادل کار می کنند
- مدار نوسان ساز الکترونیکی، که مجموعه ای از پالس های الکتریکی را تولید می کند که با نوسان ساز هماهنگ می شوند
زنجیره شمارشگر
مکانیزمی است که پالس های ایجاد شده توسط کنترلر را شمارش می کند و آنها را در واحدهای اندازه گیری ثانیه، دقیقه و ساعت استفاده می کند.
نشانگر
نمایشگر ساعت، وظیفه نمایش بصری اطلاعات جمع آوری شده توسط بقیه مکانیزم های ساعت را دارد. ساعتهای اولیه زمان را با زنگهای قابل شنیدن نشان میدادند، عقربههای دقیقه شمار در 1800 معرفی شدند، ساعتهای دیجیتال با گسترش فناوری مدرن در نیمه دوم قرن بیستم پا به عرصه گذاشتند، و قرن بیست و یکم ساعتهای سخنگو را به عنوان بخشی از دنیای مدرن معرفی شد
از ساعتهای که با باطری کار میکنند هم بزار
درود. حتما