Wat is een kwartsklok?
Door de geschiedenis heen hebben mensen de behoefte gevoeld om de tijd te kennen. Eerst keken ze alleen maar naar de positie van de zon. Als het midden in de lucht stond, was het tijd voor lunch. Als het buiten donker was, was het tijd om te gaan slapen.
Naarmate culturen, technologie en industrie zich ontwikkelden, was echter een nauwkeurigere methode voor tijdregistratie vereist. Naarmate de eeuwen voorbijgingen, ging de mens vertrouwen op zonnewijzers en vervolgens op veeraangedreven of slingerklokken. Deze apparaten dienden allemaal hun doel, maar naarmate het tempo van de samenleving versnelde, nam ook de wens van de mensheid om de exacte tijd te weten.
De kwartsklok was het antwoord. In een kwartsklok vindt u twee zeer essentiële onderdelen: een kwartskristal en een elektronische oscillator. Deze twee objecten, in combinatie met een verscheidenheid aan tandwielen, motoren en digitale tellers, zorgen ervoor dat de gemiddelde kwartsklok of horloge gemiddeld slechts tien seconden per jaar verliest of wint.
Kwartsklokken werden voor het eerst uitgevonden in de late jaren 1920; ze zijn in de jaren 70 enorm populair geworden, toen ze door technologische vooruitgang betaalbaar werden. Afgezien van hun nauwkeurigheid en lage kosten, ligt de schoonheid van een kwartsklok in de materialen die inherent zijn aan het mineraal waaraan het zijn naam dankt.
Kwarts is ongelooflijk gebruikelijk, te vinden in zand en rots. Het is echter ongebruikelijk dat een kwartskristal piëzo-elektrisch is. Dit betekent dat als een kwartskristal wordt getrild of geperst, dit een zeer kleine elektrische stroom opwekt. In dezelfde geest, als iemand een kleine elektrische stroom door een kwartskristal zou laten lopen, zou het op een exacte frequentie trillen. Beter nog, het zou altijd trillen op dezelfde, exacte frequentie.
Daarin ligt het geheim van de kwartsklok. In de klok zit een kleine batterij. Via een elektronisch circuit wordt elektriciteit door het kwartskristal geschoten. Als reactie begint het kristal te oscilleren met een snelheid van exact 32.768 keer per seconde. Een ander elektronisch circuit telt deze trillingen en genereert één puls per seconde. Het stuurt dan die puls naar een van beide versnellingen of een miniatuurmotor, die de wijzers rond de wijzerplaat beweegt of de informatie vertaalt naar een digitaal display.
Vanwege het lage energieverbruik kan de batterij in een quartz horloge of klok jaren meegaan. Dit is een grote verbetering ten opzichte van het moeten onthouden om een horloge op te winden, de lengte van schaduwen in te schatten of naar de zon te staren. Dankzij de kwartsklok ben je nu altijd op tijd voor de lunch.