Садржај
- Шта се налази унутар аналогног сата
- Клатна сатова: Први модерни сат
- Поглед унутра аналогни сат
- Пролећни аналогни сатови
- Кварцни сатови на батерије
- Завршна напомена о атомским сатовима
Сатови се могу поделити у две широке категорије на основу начина на који приказују информације.
Аналог, ака механички, сатови користе покретне руке како би показали тренутно време. Дигитални сатови, с друге стране, приказују време као скуп бројева, обично путем ЛЦД-а или другог електронског екрана.
(Технички је могуће имати електронски сат са аналогним екраном, али то је врло ретко - лечићемо аналогни и механички као синоними.)
Шта се налази унутар аналогног сата
Сваки сат треба три основна дела:
У најосновнијим условима, сат је уређај који користи енергије до приказ време, регулисано а мерење времена механизам.
Размислите о пешчаном сату пуном песка - врло једноставном аналогном сату. Његово енергије извор је гравитација, њена приказ је количина песка у свакој половини и његова мерење времена Механизам је релативно константна брзина којом песак тече кроз уски отвор између две половине.
У софистициранијим аналогним сатовима, три основна дела повезана су путем зупчаника, ременица и других механичких система.
У модерним сатовима механичке компоненте могу се заменити жицама и електричним струјама. Постоји више могућих конфигурација него што бисмо их икада могли покрити, па ћемо детаљније погледати једну одређену врсту сата.
Клатна сатова: Први модерни сат
Клатна су сатови први модерни сатови.
Њихало, сећате се, је тежина висила са фиксне тачке и дозвољено јој да се окреће напријед-назад - можете направити једноставну тако што ћете закачити пар ушних папучица.
На прелазу из 17. века, експерименти италијанског научника Галилео Галилеи из физике навели су га да открије ову јединствену особину клатна: једно ће увек одвојите исту количину времена да бисте завршили пуну замаху.
То је тачно чак и пошто отпор ваздуха и други фактори полако смањују колико се клатно помера са сваким замахом, све до тренутка када се заустави.
Одмах је препознао потенцијал клатна за чување времена унутар механизма сата, али тек 1656. године холандски научник Цхристиаан Хуигенс, инспирисан Галилејевим радом, дизајнирао је радни сат клатна.
Хуигенс није имао вештине да имплементира свој дизајн, па је ангажовао професионалног мајстора сата Саломон Цостер-а да га изгради.
Поглед унутра аналогни сат
Погледајмо како раде сатови клатна према тродијелном квару (механизам чувања времена, извор енергије и приказ) који смо користили горе.
Извор енергије: Као и пешчани сатови, први сатови клатна употребљавали су гравитацију за стварање енергије кроз систем утега који виси из ременица. Окретањем кључа сат ће се "намотати", дизати тегове и чувати потенцијалну енергију држећи тегове против гравитације.
Механизам мерења времена: Њихало и састојак звани ан бекство регулише брзину којом се ослобађа енергија из тегова. Измет укључује урезани точак који осигурава да се може кретати само дискретним корацима, или „крпељима“.
Сваким завршеним замахом клатна ослобађа се један крпељ на излету, што заузврат омогућава да се тегови испуцају.
Приказ: Руке сата повезане су путем зупчаника на остатак механизма.
Када се избацивање отпусти један крпељ енергије, зупчаници се окрећу и руке померају тачну количину.
Ако претпоставите љуљање клатна у трајању од једне секунде, што је било уобичајено у каснијим дизајновима, сваки крпељ завршава померањем секунде тачно тачно 1/60 од пута око сата.
Најједноставнијим речима: енергије чува се помоћу подигнутих тежина, а затим се тачно пушта са мерење времена клатно клатно којим се окрећу руке приказ да покаже тренутно време.
Пролећни аналогни сатови
Можда вам је пало на памет да клатно не ради на сату, који се стално креће.
Уместо тога, користе се механички сатови главни тисак и равнотежни точкови. Пролећни сатови заправо су претходили сатовима клатна већ око 200 година, али били су знатно мање тачни.
Главни утикач је намотан чврсто за одлагање енергије. Балансни точак је посебно одважан диск; Једном када се покрене, ротира се напријед и назад редовном брзином да би дјеловао као мерење времена механизам.
Кварцни сатови на батерије
Данас су најчешћи сатови кварцни сатови, названи по својим мерење времена механизам.
Кварцни кристали су пиезоелектрични: ако кроз њих проводите електричну струју, они вибрирају одређеном брзином. Приметите тренд? Скоро сваки процес са одређеном стопом може деловати као механизам за задржавање времена.
Типични модерни сат на батерију има минималну електричну струју кроз кварцни кристал, која је постављена у кругу који делује попут бекства: ослобађа мале количине електричне енергије из батерије у правилним интервалима диктираним вибрацијом кварца.
Сваки редован „крпељ“ електричне енергије или даје мотору да помера аналогне руке или контролише излаз на дигиталном екрану.
Завршна напомена о атомским сатовима
Можда сте видели или чули за атомски сат.
Готово су у потпуности дигитални, тако да нећемо улазити у детаље, али основни принципи њиховог рада су исти као и горњи сатови. Велика разлика је у њиховом времену: они су изграђени око механизма који мери прецизну брзину којом атоми цезијума ослобађају енергију након што их "талас" побуди радио таласима.
Међународни систем јединица је 1967. године стандардизирао своју дефиницију својстава цезијума и од тада је и даље стандард.