إليك هذه المقالة تتحدث عن الكوارتز
في ساعات الكوارتز ، المنتشرة انتشارا واسعا في الأسواق ، يكون المرنان resonater هو من يقوم بضبط وقت الساعة . وهو يقوم بوظيفة البندول في ساعات الحائط الميكانيكية أو عجلة التوازن في ساعات الجيب وساعات اليد ، إلا أنه يتذبذب عددا كبيرا من المرات تبلغ في الساعات المنتشرة في الأسواق مقدار 32768 ذبذبة في الثانية الزمنية الواحدة . لهذا كانت ساعة الكوارتز ، سواء الرقمية منها أو ذات العقارب ، أضبط بكثير من الساعات السابقة لها لكثرة عدد ذبذباتها كما اتضح لنا سابقا .
والكوارتز ، أو ما يعرف بثاني أكسيد الرمل( السيليكون) النقي ، هو ملح بللوري أودع الله سبحانه فيه خاصية التردد المنضبط الدقيق ، وهو إن تعرض لاهتزاز ميكانيكي فإنه ينتج اهتزازا كهربائيا بنفس عدد الاهتزازات التي أثرت عليه وفوق ذلك فهو يحافظ على عددها مضبوطا . وعلى العكس فإنه إن تأثر باهتزاز كهربي فإنه يهتز ميكانيكيا بنفس العدد ويحافظ عليه . هذه الخاصية في بللورات الكوارتز تسمى piezoelectric ، وقد استغلت في كثير من الأجهزة الإلكترونية التي تحتاج إلى ترددات مضبوطة ، مثل أجهزة الإرسال والاستقبال والساعات والكثير من الأجهزة الأخرى .
إن الذي يحدد عدد ذبذبات البللورة هو حجمها وعدد سطوحها ونقاؤها وثبات درجات الحرارة ...
واختيار العدد من الذبذبات الذي ذكرناه في ساعة الكوارتز يرجع إلى اعتبارات صناعية وإلى اعتبارات حسابية تتعلق بالنظام الثنائي في الحساب . إن الرقم المذكور هو حاصل ضرب العدد 2 في نفسه خمسة عشر مرة ، وهذا العدد تتم تجزئته عبر دوائر إلكترونية حتى نصل به إلى تردد من رنين واحد أي نبضة pulse واحدة تدير موتورا كهربيا صغيرا يدير مسننات عقارب الساعة ، وهذه المسننات ذات اعداد معينة من الأسنان تجعل العقارب في نهاية الأمر تدور بانتظام لتقيس زمنا دقيقا . إليكم رسما متحركا تبدو في بللورة كوارتز طبيعية والتي تشكل بشكل يشبه الشوكة الرنانة ، وتصلها الذبذبات الالكترونية من دائرة رنين بالعدد المطلوب من الذبذبات ، والبللورة تهتز بنفس العدد وإن نقص او زاد قليلا لاعتبارات درجات الحرارة مثلا . دائرة الرنين لا تظهر في الرسم :
وإليكم توضيحا بالرسم لما ذكرناه :
في داخل ساعة الكوارتز ، ساعة الحائط أو ساعة اليد او المكتب ، تزود البطارية
1 بللورة الكوارتز
2بالكهرباء عبر دائرة الكترونية
3 كما قلنا . تأخذ البللورة بالتردد بشكل مضبوط . والدائرة الالكترونية تقوم أيضا بتعداد الذبذبات واستخدامها بشكل نبضات كهربية منتظمة ، واحدة كل ثانية ، وهذه النبضات تدير شاشة رقمية أو تدير موتورا
4دقيقا وصغيرا ليدير مسننات
5 train wheel والتي بدورها تدير عقرب الثواني والدقائق والساعات
6 . إليكم رسما يوضح ذلك :
وعلينا أن ننتبه إلى أن دقة ساعات الكوارتز تتبع دقة تصنيعها وجودة أجزائها مثل أي جهاز آخر . ولذا نجد ساعات رخيصة الثمن جدا لا تبين لنا الوقت بالشكل الدقيق الذي تبينه الساعات الجيدة الصنع . وعلينا أيضا أن ناخذ بالحسبان ان اثمان الساعات الجيدة الصنع لا تكون مرتفعة بسبب دقة الصنع فحسب بل إن ذلك يعود إلى إضافة معدن الذهب إلى غلاف بعض الساعات ، وإضافة معادن ثمينة كالماس مثلا إلى مظهر الساعة الخارجي ، وهذا كله لا دخل له في دقة وقت الساعة الذي يعود في الأصل إلى جودة صناعة أجهزتها الداخلية .