Orologi al quarzo: breve guida al loro funzionamento

C’è orologio e orologio

meccanismo interno di un orologio meccanico

Vi sarà capitato qualche volta, magari mentre cercate su internet un regalo per un amico, di optare per un orologio, e durante la vostra ricerca decidere di andare a curiosare tra le caratteristiche dell’orologio. Oltre a trovare le consuete dimensioni di quadrante, cinturino, lancette e alla descrizione dei materiali con cui sono stati fabbricati, si trova spesso il tipo di meccanismo che muove le lancette. Le due tipologie che si trovano maggiormente in commercio (ma non le uniche) sono:

  • meccanici, con ricarica automatica o manuale
  • con movimento al quarzo (anche chiamati oscillatori al quarzo).

Il metodo di funzionamento dei primi, è abbastanza intuitivo, si basa sul movimento di soli ingranaggi meccanici, mentre i secondi funzionano grazie al quarzo.

Quarzo?

Le domande che possono venire in mente sono tante e tutte legittime.

schema del comportamento di un materiale piezoelettrico

Prima di tutto siamo abituati a pensare al quarzo come quel minerale dalle forme geometriche spettacolari, visto migliaia di volte sui libri di scuola e conosciuto anche con il nome di biossido di silicio (SiO2), e si fa fatica a capire come un oggetto del genere possa essere all’interno di un orologio e, per di più, farlo funzionare.

Ebbene, questo materiale è impiegato in questo campo grazie ad una sua proprietà molto curiosa e interessante, la piezoelettricità.

 

 

La piezoelettricità è la proprietà di alcuni materiali cristallini di polarizzarsi, generando una differenza di potenziale quando sono soggetti a una deformazione meccanica e, al tempo, stesso di deformarsi in maniera elastica quando sono attraversati da corrente.

 

Funzionamento

meccanismo interno di un orologio al quarzo

Il termine “al quarzo” deriva dall’impiego di un cristallo di questo materiale per creare il movimento oscillatorio ad una determinata velocità. Il quarzo inserito, quando tagliato opportunamente e sollecitato, si comporta come un diapason e vibra, creando una determinata frequenza.

Il cristallo, inserito nel circuito oscillatore, rimane quindi in una perenne vibrazione alla stessa frequenza (generalmente fissata a 32768 Hz); questa misura porta ad ottenere il secondo. La differenza di potenziale è, invece, prodotta da una pila a bottone dal voltaggio basso.

Il risuonatore al quarzo così ottenuto è caratterizzato da una frequenza di risonanza molto stabile nel tempo (molto più affidabile e precisa di un orologio meccanico); il segnale viene poi trasmesso ad un motore elettrico che, grazie agli ingranaggi presenti nella cassa, riproduce il movimento delle lancette tipico degli orologi meccanici. Alternativamente l’indicazione oraria può essere visualizzata tramite schermi LCD e display LED.

Fonti/per saperne di più:


Claudio Galli



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