쿼츠 시계

Quartz clock
기본 아날로그 석영 시계
크로노그래프 시계 회로 기판.오른쪽 석영 발진기 결정.

석영시계와 석영시계는 시간을 맞추기 위해 석영결정에 의해 조절되는 전자발진기를 사용하는 시계이다.이 수정 발진기는 매우 정밀한 주파수로 신호를 생성하기 때문에 석영시계와 시계는 기계시계보다 최소 한 자릿수 이상 정확합니다.일반적으로 디지털 로직의 어떤 형태에서는 이 신호의 사이클이 카운트되고 시간 표시(보통 시간, 분 및 초 단위)가 제공됩니다.

1980년대 솔리드 스테이트 디지털 전자제품의 등장으로 작고 저렴하게 만들 수 있게 된 이후, 쿼츠 타임 키퍼는 대부분의 시계와 시계, 그리고 시간을 지키는 컴퓨터와 다른 가전제품에 사용되는 세계에서 가장 널리 사용되는 타임 키핑 기술이 되었다.

설명.

분해된 아날로그 석영 시계 장치, 실시간 클럭(RTC) 석영 결정 오실레이터 유닛(왼쪽 위), 검은색 로터 스프로킷이 장착된 라벳형 스테핑 모터(왼쪽 위), 흰색 및 투명 기어 연결(오른쪽)이 기어는 초침, 분침 및 시침의 움직임을 제어합니다.
기본적인 쿼츠 손목시계 동작.오른쪽 아래: 수정 발진기, 왼쪽: 버튼 셀 워치 배터리, 오른쪽 위: 발진기 카운터, 디지털 주파수 분배기 및 스테핑 모터용 드라이버(검은 에폭시 아래), 왼쪽 위: 워치 핸드에 전원을 공급하는 스테퍼 모터의 코일.

화학적으로, 석영은 이산화규소라고 불리는 화합물의 특정한 형태이다.많은 재료들이 공명할 수 있는 판으로 형성될 수 있다.그러나 석영은 압전 재료이기도 합니다. 즉, 석영 결정이 굽힘과 같은 기계적 응력을 받으면 일부 평면에 전하가 축적됩니다.반대로 결정면에 전하가 걸리면 수정 결정이 휘어집니다.전기 신호에 의해 석영을 직접 구동(플렉스로)할 수 있기 때문에 공진기에 사용하기 위해 추가 변환기가 필요하지 않습니다.로엔드 축음기 카트리지에서도 같은 크리스털이 사용됩니다.스타일러스(니들)의 이동에 의해 석영 결정이 구부러져 소량의 전압이 생성되며, 이 전압은 증폭되어 스피커를 통해 재생됩니다.쿼츠 마이크는 일반적이지는 않지만 [citation needed]아직 사용할 수 있습니다.

석영은 온도 변동에 따라 크기가 크게 달라지지 않는다는 점에서 더 큰 장점이 있다.퓨전 석영은 온도에 따라 모양이 변하지 않아야 하는 실험실 장비에 자주 사용됩니다.석영판의 공진 주파수는 크기에 따라 크게 상승하거나 하강하지 않습니다.마찬가지로, 공진기는 모양을 바꾸지 않기 때문에, 온도가 변화해도 석영 시계는 비교적 정확한 상태를 유지합니다.

20세기 초에 라디오 기술자들은 정확하고 안정적인 라디오 주파수 소스를 찾았고 처음에는 강철 공명기로 시작했다.하지만 1920년대 초 월터 가이튼 캐디가 석영이 더 적은 장비와 더 나은 온도 안정성으로 공명할 수 있다는 것을 발견했을 때, 강철 공명기는 몇 년 안에 사라졌습니다.나중에, 미국 국립표준기술원의 과학자들은 크리스털 발진기가 시계보다 더 정확할 수 있다는 것을 발견했다.

전자 회로는 출력이 석영 공진기를 통과하는 증폭기인 발진기입니다.공진기는 전자 필터 역할을 하여 단일 관심 주파수를 제외한 모든 주파수를 제거합니다.공진기의 출력은 앰프의 입력으로 피드백되며, 공진기는 발진기가 정확한 관심 주파수로 작동하도록 보장합니다.회로 전원이 켜지면 단일 버스트의 샷 노이즈(항상 전자 회로에 있음)가 캐스케이드되어 원하는 주파수로 발진기를 발진시킬 수 있습니다.앰프에 노이즈가 완전히 없는 경우 발진기가 시작되지 않습니다.

수정이 진동하는 주파수는 수정의 모양, 크기 및 수정이 절단되는 수정면에 따라 달라집니다.전극이 배치되는 위치에 따라 튜닝도 약간 변경될 수 있습니다.크리스탈이 정확한 모양과 위치에 있으면 원하는 주파수로 진동합니다.거의 모든 석영시계에서 주파수는 32768Hz이며,[1] 특정 [2]결정면상의 작은 음차형상으로 결정체를 절단한다.이 주파수는 2의 전력(32768 = 215)으로 인간의 청력 범위를 초과할 정도로 높지만 전기 에너지 소비를 적당한 수준으로 유지하고 저렴한 카운터가 1초 [3]펄스를 도출할 수 있을 만큼 낮다.이러한 석영 공진기로부터의 데이터선 출력은 초당 32768회 하이와 로우입니다.이는 플립 플랍(기본적으로 2개의 트랜지스터와 약간의 상호 연결)에 공급되며, 결정에서 라인이 하이에서 로우로 바뀔 때마다 로우에서 하이로 또는 그 반대로 바뀝니다.이 출력은 15개의 플립 플랍 체인을 통해 두 번째 플립 플랍으로 공급되며, 각 체인은 입력 신호의 주파수를 2로 나누어 2의 주파수 분배기의 유효 전력으로 작용합니다.그 결과 초당 1회 오버플로우되는 주파수로 구동되는 15비트 이진 디지털 카운터가 생성되어 초당 1회 디지털 펄스가 생성됩니다.펄스/초출력은 다양한 종류의 클럭을 구동하는 데 사용할 수 있습니다.아날로그 석영시계 및 손목시계에서는 거의 항상 초당 전기펄스 출력이 플립플랍 카운트 유닛으로부터의 전자입력 펄스를 바늘을 움직이는 데 사용할 수 있는 기계적 출력으로 변환하는 라벳형 스테핑 모터로 전달됩니다.

각 플립 플랍은 주파수를 2배 감소시킵니다.

에 대한 수정 진동자 팔목 시계와 손목 시계 32768(=215)Hz(고주파 석영 movements[4])보다 더 높은 주파수로 및/또는 디지털 펄스를 한번 초당보다, 징검다리로 모터 2강력한 힘에 한번씩 second,[5]보다 손 힘차게 운전하는 그들의 수정 진동자를 계속 오가다 가지고 있는 것은 다르지만 전기적 에너지 사 가능하다nsumption(배터리에 탑재되어 있음)은 높은 발진 주파수와 스테핑 모터의 작동에 에너지가 소모되어 배터리로 구동되는 쿼츠 시계 이동이 상대적으로 드물기 때문에 증가합니다.일부 아날로그 석영 시계에는 비스텝 배터리 또는 주전원 전기 모터에 의해 스위프 초침이 이동되어 기계적 출력 노이즈가 감소하는 경우가 많습니다.

메커니즘

케이스를 제거한 석영시계의 시계 부품으로 사용되는 석영결정공진기 그림.그것은 음차 모양으로 형성되어 있다.이러한 대부분의 수정 클럭 결정은 32768Hz의 주파수로 진동합니다.

현대의 표준 품질의 석영 클럭에서 석영 결정 공진기 또는 발진기는 32768Hz로 진동하기 위해 작은 음차(XY 컷), 레이저 트리밍 또는 정밀 래핑된 형태입니다.이 주파수는 초당 2사이클과 같습니다15.2의 거듭제곱을 선택함으로써 2단계의 간단한 디지털 분할 체인이 시계의 초침을 구동하는 데 필요한 1Hz 신호를 도출할 수 있다.대부분의 시계에서 공명기는 약 4mm에서 6mm 길이의 [6]작은 원통형 또는 평평한 패키지로 구성되어 있습니다.32768Hz 공진기는 시계용 저주파 결정의 큰 물리적 크기와 고주파 결정의 큰 전류 방전 사이의 타협으로 인해 매우 보편화되었으며, 이는 시계 배터리의 수명을 단축시킵니다.

캔틸레버의 치수의 함수로서 캔틸레버의 진동의 기본 주파수(f)를[7] 계산하기 위한 기본 공식은 다음과 같다.

어디에

1.875104(표준)는 cos(x) cosh(x) = -1의 [8]최소 양의 해이다.
l은 캔틸레버의 길이입니다.
a는 운동 방향에 따른 두께입니다.
E는 그 영률이다.
θ는 그 밀도이다.

길이 3mm, 두께 0.3mm의 석영(E = 10N11/m2 = 100 GPa 및 θ = 2634 kg/m3[9])으로 만든 캔틸레버는 기본 주파수가 약 33kHz이다.결정체는 정확히15 2 = 32768Hz로 조정되거나 억제 보상으로 약간 더 높은 주파수로 실행됩니다(아래 참조).

정확성.

석영 공진기와 구동 회로의 상대적 안정성은 절대 정확도보다 훨씬 우수합니다.이 타입의 표준 품질의 32768Hz 공진기는 31°C(87.8°F)에서 약 6ppm(0.0006%)의 장기 정밀도를 보증합니다.즉, 일반적인 석영시계 또는 손목시계는 30일당 15초(통상 온도 범위 5~35°C 이내 또는 41~95°F 미만)의 시간을 벌거나 잃습니다.몸에 딱 붙는 날

온도 및 주파수 변화

석영은 열팽창 계수가 매우 낮지만 온도 변화가 수정 발진기의 주파수 변동의 주요 원인입니다.발진율에 대한 온도의 영향을 줄이는 가장 확실한 방법은 결정을 일정한 온도로 유지하는 것입니다.실험실급 발진기의 경우, 오븐으로 제어되는 수정 발진기가 사용되며, 이 발진기는 결정을 일정한 온도로 유지되는 매우 작은 오븐에 보관합니다.그러나 이 방법은 소비자용 석영시계와 손목시계 이동에는 실용적이지 않다.

손목시계에 사용되는 소비자용 클럭 크리스털 공진기의 크리스털 플레인 및 튜닝은 주파수에 미치는 영향 측면에서 온도 감도를 최소화하도록 설계되었으며 약 25~28°C(77~82°F)의 온도 범위에서 가장 잘 작동합니다.결정체가 가장 빠르게 진동하는 정확한 온도는 "반전점"이라고 불리며 한계 내에서 선택할 수 있습니다.잘 선택되는 회전점은 온도유발주파수 드리프트의 부정적인 영향을 최소화할 수 있어 큰 [10]비용을 들이지 않고 소비자용 크리스털 발진기의 실용적 시간계 정밀도를 향상시킬 수 있다.온도가 높거나 낮으면 -0.035ppm/°C2(낮음) 발진율이 발생합니다.따라서 ±1°C 온도 편차는 (±1) ×2 -0.035ppm = -0.035ppm 비율 변화를 설명하며, 이는 연간 -1.1초에 해당합니다.대신 결정에서 ±10°C 온도 편차가 발생하는 경우 속도 변화는 (±10)2 × -0.035ppm = -3.5ppm이 되며,[11] 이는 연간 -110초에 해당합니다.

쿼츠 시계 제조업체들은 최상의 시간 유지 성능을 보장하기 위해 정기적으로 시계를 착용할 것을 권장함으로써 오븐 제어 크리스털 발진기 방식을 단순화했습니다.수정시계를 정기적으로 착용하면 환경온도 변동의 크기를 크게 줄일 수 있습니다.왜냐하면 올바르게 설계된 시계 케이스는 인체의 안정적인 온도를 사용하여 수정발진기를 가장 정확한 온도 범위로 유지하는 편리한 수정오븐을 형성하기 때문입니다.

정확도 향상

일부 무브먼트 디자인은 정확성이 향상되거나 자체 레이트와 자체 조절이 가능합니다.즉, 컴퓨터 프로그램은 단순히 진동을 세는 것이 아니라 공장에서 설정된 에폭과 가장 최근 클럭이 설정된 시간 사이에 계산된 비율을 사용하여 간단한 카운트를 계산하여 스케일링합니다.출고 후 정밀 타이머와 조정 단자의 도움을 받아 서비스 센터에 의해 조절되는 클럭도 석영 결정의 에이징과 다소 예측할 수 없는 에이징 효과가 적절히 보상되므로 정확도가 향상됩니다.

손목시계에서도 정확도가 높은 자율 석영 움직임은 연간 ±1 ~ ±25초 이내로 정확할 수 있으며, 해상 크로노미터로 인증되어 천체의 항해를 통해 경도(지구 표면의 점의 동서 위치)를 측정할 수 있습니다.본초 자오선(또는 다른 시작점)의 시간을 충분히 정확하게 알 수 있는 경우, 천체 탐색기는 경도를 결정할 수 있으며, 더 정확하게 시간을 알수록 위도 결정이 더 정확해집니다.위도 45°에서 시간의 1초는 경도 1,077.8피트(328.51m) 또는 10분의 1초에 해당하는 107.8피트(32.86m)[12]이다.

열보상

오메가 4.19MHz 고주파 석영 공진기 연간 ±5초 미만의 정밀도를 제공하는 선박용 크로노미터, 프랑스 해군 발행
4개 지역 무선 시간 신호 수신(북미, 유럽, 중국, 일본) 및 무선 제어 동기화를 갖춘 시민 아날로그 디지털 크로노그래프
정확도가 향상된 쿼츠 클럭

컴퓨터화된 고정밀 석영 움직임으로 온도를 측정하여 조정할 수 있습니다.고급 석영 시계에는 아날로그와 디지털 온도 보정이 모두 사용되었습니다.고가의 고급 석영 시계에서는 온도 센서의 출력에 따라 억제하는 사이클 수를 변경함으로써 열 보상을 구현할 수 있습니다.공식 인증된 COSC 석영 크로노미터의 COSC 일일 평균 속도 표준은 23°C 또는 73°F에서 연간 ±25.55초입니다.COSC 크로노미터 라벨을 획득하려면 석영 계측기에 열 보정 및 엄격한 캡슐화가 적용되어야 합니다.각 석영 크로노미터는 13일 동안 3가지 온도와 4가지 상대 습도 수준에서 [13]한 위치에서 테스트됩니다.스위스산 [14]석영시계 중 크로노미터 인증은 약 0.2%에 불과하다.이러한 COSC 크로노미터 인증 움직임은 해양 크로노미터로 사용되어 천체의 [15][16][17]항해를 통해 경도를 결정할 수 있습니다.

정확도 향상 방법 추가

2019년부터는 [18][19]연간 ±1초의 정확성을 자랑하는 자율형 광출력 고정밀 석영시계 움직임이 상용화되었습니다.높은 정확도를 얻기 위한 핵심 요소는 2 또는 8388608Hz 주파수로 작동하는23 시계 특이형(AT-컷) 석영 결정, 열 보상 및 사전 에이징 [20]결정의 수동 선택입니다.AT 컷의 변화는 특히 -40~125°C(-40~257°F)의 범위에서 더 큰 온도 공차를 허용하며, 중력 방향 변경으로 인한 편차를 감소시킨다.그 결과, 공간 방향과 위치 결정으로 인한 오차는 [21][22]문제가 되지 않습니다.2019년 3월 캘리버 0100 고정밀 무브먼트를 탑재한 한정판 손목시계 3종 판매 개시, 2019년 [23]가을경 배송 예정.

억제 보상

많은 저렴한 석영 시계와 시계들은 금지 [1]보상이라고 알려진 등급과 보상 기술을 사용한다.이 크리스탈은 의도적으로 좀 더 빨리 달리도록 만들어졌다.제조 후 각 모듈은 출고 시 정밀 클럭에 대해 보정되며 디지털 로직이 10초 또는 1분 등 일정한 간격으로 적은 수의 크리스털 사이클을 건너뛰도록 프로그래밍하여 정확한 시간을 유지하도록 조정됩니다.일반적인 석영 이동의 경우 10초 간격(10초 측정 게이트) 동안 30일당 7.91초 단위로 프로그래밍 조정하거나 60초 간격(60초 측정 게이트) 동안 30일당 1.32초 단위로 프로그래밍 조정하도록 할 수 있습니다.이 방법의 장점은 디지털 프로그래밍을 사용하여 억제할 펄스 수를 칩의 비휘발성 메모리 레지스터에 저장하는 것이 쿼츠 튜닝 포크 주파수를 트리밍하는 이전 기술보다 저렴하다는 것입니다.일부 석영 이동의 금지-보상 로직은 공장에서 나온 후 전문 정밀 타이머와 조정 단자의 도움을 받아 서비스 센터에 의해 조절될 수 있지만, 저렴한 석영 시계 이동은 이 기능을 제공하지 않습니다.

외부 시간 신호 보정

라디오 시간 신호 또는 위성 시간 신호에 대한 시간 유지 특성을 측정하여 매일 석영 운동을 "등급"으로 측정하여 시간 신호 수신 간의 이동 시간 및 시간 유지를 "조정"하기 위해 회로를 조정하면 보정된 시간이 ±1 se 내에서 정확해집니다.연간 조건입니다.이는 천체 항법에 의한 경도 결정을 수행하기에 충분합니다.외부 시간 신호가 정상적으로 수신되지 않고 내부적으로 처리되어 자동으로 시간을 설정 또는 동기화하지 않으면 시간에 따른 이러한 석영 이동은 정확도가 떨어지며, 이러한 외부 보상이 없으면 일반적으로 자율적인 시간 유지에 의존합니다.미국 국립표준기술연구소(NIST)는 이러한 움직임이 동기화 사이의 시간을 ±0.5초 이내로 유지하여 가장 가까운 [24]초수로 반올림할 때 정확한 시간을 유지하도록 권장하는 지침을 발표했다.이러한 움직임 중 일부는 하루에 [25]두 번 이상 분산하여 동기화 간격을 ±0.2초 이내로 유지할 수 있습니다.

석영 결정 에이징

클럭 석영 결정은 매우 깨끗한 환경에서 제조된 후 밀폐된 용기에 담긴 불활성 초고진공으로 보호됩니다.이러한 측정에도 불구하고, 석영 결정의 주파수는 시간이 지남에 따라 서서히 변화할 수 있습니다.그러나 노화의 영향은 온도 변화에 의한 주파수 변동의 영향보다 훨씬 작기 때문에 제조사는 그 영향을 추정할 수 있다.일반적으로, 노화 효과는 결국 주어진 결정의 주파수를 감소시키지만, 그것은 또한 주어진 결정의 [26]주파수를 증가시킬 수 있다.

시간이 지남에 따라 작은 주파수 드리프트를 일으킬 수 있는 요인으로는 마운트 구조의 응력 완화, 밀폐 씰의 손실, 결정 격자의 오염, 수분 흡수, 석영 결정의 변화, 심각한 충격 및 진동 효과, 매우 높은 [27]온도의 노출 등이 있습니다.결정 에이징은 로그가 되는 경향이 있습니다.즉, 제조 직후에 주파수의 최대 변화율이 발생하고 그 후에 감소합니다.대부분의 노화는 크리스탈의 사용 수명 첫 해 내에 발생합니다.크리스탈은 결국 노화를 막지만, 몇 년이 걸릴 수 있다.무브먼트 제조업체는 크리스털을 시계 무브먼트에 조립하기 전에 미리 에이징할 수 있습니다.가속 노화를 촉진하기 위해 결정이 고온에 [28]노출됩니다.결정이 미리 에이징된 경우 제조사는 에이징 레이트(엄밀하게 에이징 공식의 계수)를 측정하여 마이크로 컨트롤러에 시간 경과에 따른 보정을 계산하도록 할 수 있습니다.크리스털이 사전 에이징된 경우 움직임의 초기 보정이 더 오래 정확성을 유지합니다.이 이점은 누적 에이징 오류를 0으로 리셋하는 후속 규제 후에 종료됩니다.고가의 움직임이 더 정확한 이유는 크리스탈이 더 오래 미리 숙성되고 더 나은 노화 성능을 위해 선택되기 때문입니다.이동 성능을 [29]위해 사전 에이징된 크리스털을 손으로 선택하는 경우도 있습니다.

크로노미터

시간 표준으로 설계된 석영 크로노미터에는 결정체를 일정한 온도로 유지하기 위해 종종 결정 오븐이 포함되어 있습니다.일부 셀프 레이트는 "크리스털 팜"을 포함하므로 시계가 일련의 시간 측정을 평균화할 수 있습니다.

외부 자기 간섭

아날로그 석영 클럭 이동에 사용되는 라벳형 스테핑 모터는 외부(코일에 의해 발생) 자기장의 영향을 받을 수 있으며, 이는 로터 스프로킷 출력에 영향을 미칠 수 있습니다.그 결과 아날로그 석영 클럭 움직임의 기계적 출력이 일시적으로 정지, 전진 또는 후진하여 올바른 시간 유지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.자기장의 강도는 거의 항상 거리에 따라 감소하기 때문에 아날로그 석영 클럭의 이동을 간섭하는 외부 자기원에서 멀어지게 하면 일반적으로 올바른 기계적 출력이 재개됩니다.일부 석영 손목시계 테스터는 자기장 기능을 통해 스테핑 모터가 기계적 출력을 제공할 수 있는지 테스트하고 기어 트레인과 바늘이 의도적으로 지나치게 빠르게 회전하도록 하여 사소한 오염을 제거합니다.일반적으로 디지털 석영시계 이동에는 스테핑 모터가 없기 때문에 일상생활에서 발생하는 자력은 디지털 석영시계 [30]이동에 영향을 미치지 않는다.MRI 자석과 같은 강력한 자기 소스는 석영 클럭의 [31]움직임을 손상시킬 수 있습니다.

역사

1929년 미국 최초의 쿼츠 주파수 표준이 된 미국 표준국(현 NIST)의 4개의 정밀 100kHz 쿼츠 발진기.대형 석영 공진기의 열팽창 또는 수축에 의한 주파수 드리프트를 방지하기 위해 온도 제어 오븐에 보관하여 4개월 만에 약 1초 오차인 10의 정확도를−7 달성했습니다.
유럽 최초의 소비자용 석영시계 "Astrochron", Junghans, Schramberg, 1967년
1969년 일본 세이코 캘리버 35A, 쿼츠 손목시계 제1악장
소비자를 위한 조기 석영 시계
2005년 벽에 걸린 석영시계

석영의 압전 특성은 1880년 자크와 피에르 퀴리에 의해 발견되었다.진공관 발진기는 [32]1912년에 발명되었다.전기 발진기는 1919년 영국의 [33]물리학자 윌리엄 에클스에 의해 음차 운동을 지탱하기 위해 처음 사용되었습니다. 그의 업적은 기계 장치와 관련된 많은 댐핑을 제거했고 진동 [33]주파수의 안정성을 극대화했습니다.최초의 수정발진기는 월터 G에 의해 만들어졌다. 1921년 케이디.1923년 영국 국립물리연구소의 D. W. Dye와 Bell Telephone Laboratory의 Warren Marrison은 석영발진기로 정밀 시간 신호의 시퀀스를 제작했습니다.

1927년 10월, 최초의 석영시계는 조셉 W. 호튼과 워렌 A에 의해 설명되고 만들어졌다. 벨 전화 [34][note 1][36][37]연구소의 메리슨입니다.1927년 시계는 전기에 의해 자극된 결정 블록을 사용하여 초당 [38]50,000 사이클의 주파수로 펄스를 생성했습니다.그런 다음 서브멀티 제어 주파수 발생기가 이를 동기 [38]모터를 구동하는 사용 가능한 정규 펄스로 나눕니다.

이후 30년 동안 석영시계가 실험실 환경에서 정밀 시간 표준으로 개발되었습니다. 진공 튜브로 만들어진 부피가 크고 섬세한 계산 전자 장치는 다른 곳에서 사용을 제한했습니다.1932년에 석영시계는 몇 [39]주 동안 지구의 자전속도의 미세한 변화를 측정할 수 있었다.1932년 일본에서 아이작 고가(Issac Koga)는 온도 [40][41][42]의존도가 크게 낮아진 진동 주파수를 제공하는 크리스털 컷을 개발했다.미국 국립표준국(National Bureau of Standards, 현재 NIST)은 1930년대와 1960년대 사이에 석영시계에 대한 미국의 시간 표준을 기초로 했고, 그 후 원자시계로 [43]전환했다.쿼츠 클럭 기술의 광범위한 사용은 1960년대에 값싼 반도체 디지털 로직의 개발을 기다려야 했다.1929년 개정판 브리태니커 백과 14판은 쿼츠 시계가 아마도 국내에서 [citation needed]사용될 만큼 충분히 저렴하지 않을 것이라고 명시했다.

물리적, 화학적 안정성과 정확성은 이후 확산으로 이어졌으며 1940년대 이후 [44]전 세계적으로 시간과 빈도를 정밀하게 측정할 수 있는 기반을 형성되었습니다.

소비자 시장을 위한 석영 시계 개발은 1960년대에 이루어졌다.최초의 성공 중 하나는 세이코 크리스탈 크로노미터 QC-951이라고 불리는 휴대용 석영 시계였다.이 휴대용 시계는 1964년 [45]도쿄 올림픽에서 마라톤 경기의 백업 타이머로 사용되었다.1966년 세이코와 롱기네스에 의해 세계 최초의 쿼츠 시계 시제품이 1966년 뇌샤텔 천문대 [46]대회에서 공개되었다.1967년 CEH와 세이코 모두 Neuchteltel 천문대 [47][48]대회에 석영 손목시계 시제품을 출품했다.1967년 세계 최초의 아날로그 석영 손목시계 시제품이 공개되었다.[49][50]스위스 뇌샤텔에 있는 CEH(Centre Electronique Horloger)에 의해 공개된 베타 1과 일본의 세이코(세이코)에 의해 공개된 천문학의 시제품이 공개되었다(세이코는 1958년부터 석영시계를 [49]연구해 왔다.[47][46][51] 최초의 스위스 석영 시계인 에바우체스 SA 베타 21은 1970년 [46][52]바젤 박람회에 도착했다.1969년 12월 세이코는 세계 최초의 상업용 석영 손목시계인 세이코 쿼츠 아톰 35SQ를 생산하여 현재는 IEEE 마일스톤의 [55][56][45]영예를 안았다.천문대는 8,192Hz의 주파수를 가진 석영발진기를 가지고 있었으며 정확도는 하루에 0.2초, 매달 5초 또는 연간 1분이었다.천문대는 스위스 시계 제조업체 16개사가 개발하고 롤렉스, 파텍, 오메가 등이 일렉트로쿼츠 모델에 사용한 스위스 베타 21이 출시되기 1년도 채 되지 않아 출시됐다.그 이후, 정확성과 낮은 생산 코스트에 의해, 석영 시계와 시계가 급증하고 있습니다.

1970년대에는 금속 산화물 반도체(MOS) 집적회로의 도입으로 기계식 라벳형 스테핑 모터, 매끄러운 비스테핑 모터 또는 액정 디스플레이(LCD 디지털 워치)를 구동할 때 단일 코인 셀에서 12개월의 배터리 수명이 보장되었습니다.시계용 발광다이오드(LED) 디스플레이는 배터리 소모량이 상대적으로 높아 희귀해졌다.실험실 환경에서 원자 시계는 시간과 주파수의 정밀 측정의 기초로서 석영 시계를 대체했고, 그 결과 국제 원자 시간이 되었다.

1980년대까지 쿼츠 기술은 시계 제조에서 쿼츠 위기로 알려진 초기 기계식 밸런스 휠 움직임으로부터 주방 타이머, 알람 시계, 은행 금고 타임 록, 군수품 시추와 같은 응용 프로그램을 대체했습니다.

쿼츠 시계는 1980년대부터 손목시계와 국내 시계 시장을 장악해 왔다.석영 결정의 Q계수가 높고 온도계수가 낮기 때문에 최고의 기계식 시계보다 정확도가 높고 모든 가동 부품이 제거되어 내구성이 향상되어 정기적인 유지보수가 필요하지 않습니다.

정확도가 0.2ppb인 더블 오븐 석영 발진기를 사용하는 상용 아날로그 및 디지털 벽시계는 2014년에 출시되었습니다.표준 '워치'나 실시간시계(RTC) 크리스털 유닛이 전자부품 시장에서 [57]값싼 양산 품목이 됐다.

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메모들

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추가 정보

외부 링크