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      石英鐘原理

      2019-05-23 14:48

              石英晶體的傳感器的核心是傳感元件——壓電石英晶片。其工作原理是壓電效應,即石英晶體在某些方向受到機械應力后,便會產生電偶極子,相反, 若在石英某方向施以電壓,則其特定方向上會產生形變,這一現象稱為逆壓電效應。若在石英晶體上施加交變電場,則晶體晶格將產生機械振動,當外加電場的頻率和晶體的固有振蕩頻率一致時,則出現晶體的諧振。由于石英晶體在壓力下產出的電場強度很小,這樣僅需很弱的外加電場即可產生形變,這一特性使壓電石英晶體很容易在外加交變電場激勵下產生諧振。其振蕩能量損耗小,振蕩頻率極穩定。這些再加上石英優良的機械、電氣和化學穩定性,使它自40年代以來就成為石英鐘、電子表、電話、電視、計算機等與數字電路有關的頻率基準元件。

       

              石英晶體具有一個有趣的特性,就是在一側導入正電流,同時在另一側導入負電流后,負電流一側會收縮并彎曲成U字形。如果定時交替在石英晶體兩側導入正、負電流,石英晶體就會產生振蕩。石英晶體就是根據這種振蕩計時的。個人電腦內置的石英晶體每秒振蕩1431萬8180次。石英鐘的工作原理就是如此。

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