ในสมัยโบราณ มีวิธีแปลก ๆ มากมายในการกำหนดเวลาของวัน วิธีการบางอย่าง ได้แก่ นาฬิกาแดด นาฬิกาน้ำ นาฬิกาทราย นาฬิกาดาราศาสตร์ นาฬิกายกเลิก และอื่นๆ อีกมากมาย หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1511 ปีเตอร์ เฮนไลน์เป็นผู้ประดิษฐ์นาฬิกาเรือนแรก เขาเป็นช่างทำกุญแจและเป็นสมาชิกของนูเรมเบิร์กและเป็นที่รู้จักในฐานะผู้สร้างนาฬิกาสมัยใหม่
คริสตัล vs เรโซเนเตอร์
ความแตกต่างระหว่าง Crystal และ Resonator คือขีดจำกัดความทนทานของผลึกควอตซ์อยู่ระหว่าง 30 ppm ถึง 50 ppm ในขณะที่ในทางตรงกันข้าม ขีดจำกัดความทนทานสำหรับตัวสะท้อนเซรามิกจะอยู่ที่ประมาณ 1% ซึ่งเป็นความถี่เล็กน้อย นอกจากนี้ ระดับความแม่นยำของคริสตัลยังสูงในขณะที่เรโซเนเตอร์ยังน้อยกว่า
คริสตัลหรือคริสตัลควอตซ์เป็นวัสดุที่ใช้เป็นแหล่งนาฬิกาในเครื่องจักร มีคุณสมบัติพิเศษของการสั่นที่ความถี่ที่ต้องการ เนื่องจากพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเปิดใช้งานต่ำ เนื่องจากมีเสถียรภาพและความไวในอุณหภูมิสูง จึงเหมาะที่สุดสำหรับการผลิตบลูทูธหรือแอพพลิเคชั่นไร้สาย
เรโซเนเตอร์ยังเป็นหนึ่งในวัสดุที่นิยมใช้ในแหล่งสัญญาณนาฬิกาและประกอบด้วยเซรามิก การทำงานของเรโซเนเตอร์เซรามิกถือว่าค่อนข้างใกล้เคียงกัน แม้ว่าความทนทานหรือความเสถียรของตัวสะท้อนต่ออุณหภูมิและความไวจะไม่ดีเท่าคริสตัล ดังนั้นจึงมักใช้ในไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ไม่จำเป็นหรือสำคัญ
ตารางเปรียบเทียบระหว่างคริสตัลกับเรโซเนเตอร์
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | คริสตัล | เรโซเนเตอร์ |
| ขีดจำกัดความอดทน | ประมาณ 30 ถึง 50 ppm | ประมาณ 1% |
| ความแม่นยำ | มากกว่า | น้อย |
| ความเสถียรของอุณหภูมิ | ประมาณ 0.005% | ประมาณ 0.1% |
| ความไว | สูง | ต่ำ |
| ขนาด | ใหญ่ | เล็ก |
| การผลิต | ยาก | ง่าย |
| ราคา | สูง | ต่ำ |
| ความทนทานต่อ ESD | สูง | ต่ำ |
| ทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน | น้อย | สูง |
| ประโยชน์ | นาฬิกาแขวนผนัง RTC เครื่องบอกเวลา | ไม่สามารถใช้ได้ |
คริสตัลคืออะไร?
คริสตัลเป็นวัสดุที่ใช้ทำเครื่องจักรแหล่งนาฬิกาและประกอบด้วยวัสดุควอทซ์ มันมีคุณสมบัติพิเศษของการสั่นด้วยความถี่ที่ต้องการซึ่งช่วยในการเข้าถึงพลังงานต่ำและการเปิดใช้งานในช่วงต้น คริสตัลจะสั่นสะเทือนทางกลไกเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
พิกัดความเผื่อของผลึกควอตซ์อยู่ระหว่าง 30 ppm ถึง 50 ppm (ส่วนในล้านส่วน) นอกจากนี้ ระดับความแม่นยำของผลึกควอทซ์ยังดีมาก การผลิตผลึกควอทซ์นั้นทำได้ยากเพราะราคาของมันสูงกว่า ความคงตัวของอุณหภูมิของผลึกควอทซ์อยู่ที่ประมาณ 0.005%
ขนาดของคริสตัลมีขนาดใหญ่และมีความไวสูง อีกทั้งมีความทนทานต่อ ESD สูง และต่ำต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือน ส่วนใหญ่จะใช้ในนาฬิกาแขวนผนัง RTC และเครื่องที่ใช้สำหรับการบอกเวลา
Resonator คืออะไร?
เรโซเนเตอร์เป็นวัสดุอื่นที่ใช้ในเครื่องจักรแหล่งสัญญาณนาฬิกาและประกอบด้วยวัสดุเซรามิก การทำงานของเรโซเนเตอร์นั้นค่อนข้างจะคล้ายกับผลึกควอทซ์ มีคุณสมบัติที่ใช้ประโยชน์จากความถี่ภายในส่วนประกอบทางไฟฟ้า
พิกัดความเผื่อของตัวสะท้อนเซรามิกในนามมีประมาณ 1% เท่านั้น การผลิตเครื่องสะท้อนเสียงเซรามิกนั้นค่อนข้างง่ายซึ่งสะท้อนถึงต้นทุนหรือราคาที่เท่ากันและต่ำในตลาด อัตราความแม่นยำที่ได้จากเรโซเนเตอร์ก็ต่ำเช่นกัน
ความทนทานของเรโซเนเตอร์เซรามิกต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือนนั้นสูง ในขณะที่ค่าความเผื่อของ ESD ต่ำ ความเสถียรของตัวสะท้อนเซรามิกที่มีอุณหภูมิสูงอยู่ที่ประมาณ 0.1% และมีความไวต่ำ ขนาดของตัวสะท้อนเซรามิกมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับตัวสะท้อนแบบควอตซ์
ความแตกต่างหลักระหว่างคริสตัลกับเรโซเนเตอร์
บทสรุป
นาฬิกาเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของทุกคน ช่วยในการกำหนดเวลาที่ถูกต้องของวันหรือคืน เมื่อเวลาผ่านไป เครื่องจักรและประเภทของนาฬิกาก็พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน สมาร์ทวอทช์ นาฬิกาข้อมือ นาฬิกามือถือ เป็นที่นิยมในหมู่คนมากเพราะสะดวกในการจัดการและง่ายต่อการเดินทางด้วย ในสมัยโบราณคนมักใช้กำหนดเวลาด้วยการคำนวณระดับน้ำ การตรวจสอบเงาของเสาที่เกิดจากแสงแดด การละลายของเทียน การดูความเร็วของทรายที่ตกลงมา และอื่นๆ อีกมากมาย ตอนนี้กลไกของนาฬิกาได้รวมเอาวัสดุสองชนิดข้างต้นที่เป็นคริสตัลและตัวสะท้อนเพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่น
อ้างอิง
- https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.56.680
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6782512
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400517303933
- https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105
