石英鐘的原理和缺點
石英晶體傳感器的核心是傳感元件——壓電應時晶片，其工作原理是壓電效應，即當應時晶體受到某些方向的機械應力時，會產生電偶極子；相反，如果在應時的某個方向上施加電壓，它會在特定的方向上變形，這被稱為逆壓電效應。如果對應時晶體施加交變電場，晶格會發生機械振動，當施加電場的頻率與晶體的固有振蕩頻率壹致時，晶體就會發生共振。由於應時晶體在壓力下產生的電場強度很小，只需要很弱的外加電場就能產生形變，這就使得壓電應時晶體在外加交變電場的激勵下很容易發生共振。其振蕩能量損耗小，振蕩頻率極其穩定。這些，再加上應時出色的機械、電氣和化學穩定性，使其成為自20世紀40年代以來與數字電路相關的頻率參考元件，如石英鐘、電子表、電話、電視和計算機。
應時晶體有壹個有趣的特性，就是當壹側通正電流，另壹側通負電流時，負電流壹側會收縮彎曲成U形。如果在應時晶體的兩側有規律地交替通入正負電流，應時晶體就會振蕩。應時晶體就是根據這種振蕩來計時的。個人電腦內置的應時晶體每秒鐘振蕩14318180次。這就是石英鐘的工作原理。
問題是應時水晶在質量上有缺陷。質量差，很難按照正確的振蕩數振蕩。天然應時晶體中的大部分雜質在含量和形態上都不均勻，因此有必要使用人造應時晶體。然而，很難均勻地生產應時。如果精度高，每秒誤差會在正負65438+千分之壹秒以內，如果精度低，每秒誤差甚至會達到65438+千分之壹秒。1.10000秒可能感覺不太大，但是計算起來，每天誤差8.64秒，而1月會相差4分鐘。因為這個原因石英表是不允許的。
令人不安的是，應時晶體的壹個特性是，溫度越高，誤差越大。因為個人電腦發熱元件多，個人電腦時鐘更容易不準，根本無法和石英表相比。