Die elektrische Uhr

                      

Mechanische Uhren müssen täglich oder einmal in der Woche aufgezogen
werden.
Um Uhren wartungsfreier zu machen wurde mit fortschreiten der Technik die
Elektroenergie genutzt.

                   

Indirekter Antrieb

Bei Verwendung einer Batterie als Energiequelle wurde der Aufzug der
Antriebsfeder bei der mechanischen Uhr durch einen elektrischen Aufzug ersetzt.
Dieser elektrische Aufzug war Kontakt gesteuert, mit Motor oder mit einen
Elektromagnet (Klappanker) wird in zeitlichen gleichbleibenden Interwallen
(1,5 Minuten bis über 30 Stunden) die Uhr aufgezogen.

                                    

direkter Antrieb

Mit einer Batterie als Energiequelle wurde zB. ein Pendel Kontakt gesteuert
angetrieben (Ato-Uhr)
Wenn die Energie aus den Stromnetz entnommen wurde, so wurde die Frequenz
der Wechselspannung (50 Hz) als Zeitnormal genutzt um Digitaluhren
anzusteuern, oder einen Synchronmotor einer Analoguhr. Das hat den Nachteil,
daß bei starken Belastungen im Stromnetz auch die Frequenz sinkt und damit die
Uhr nicht mehr richtig geht. Abweichungen von 5 bis 10 Minuten am Tag sind
normal und genügen den heutigen Anforderungen nicht mehr.

                                   

Die elektronische Uhr

                            

Als elektronische Uhr kann man Uhren bezeichnen, deren Frequenz/Zeitnormal
mit elektronischen Bauteilen (Schwingkreis) erzeugt wird. Die erzeugte Frequenz
wird z.B. genutzt um mit Hilfe einer Arbeits- und einer Steuerspule einen
Unruhmotor zu betreiben.
Die Arbeitsspule lenkt durch ihr Magnetfeld die Unruh mit Magneten aus. Die
Steuerspule begrenzt die Amplitute des Schwingers.

Unruhmotorschaltung

Die Quartzuhr

Bei Quartzuhren wird eine hochfrequente Schwingung durch einen Schwingkreis
erzeugt und diese durch einen piezoelektrischen Schwinger den Quartz stabilisiert.
Einflüsse wie Temparatur und Alterung des Quartzes wirken sich in der Praxis
kaum aus.
Übliche Frequenzen von Quartzschwingern sind:

8 192 Hz

16 384 Hz

32 768 Hz

2 097 152 Hz

4 194 304 Hz

Die gebräuchlichste Frequenz ist 32 768 Hz, sie wird vor allen bei Armbanduhren
eingesetzt. Diese hohe Frequenz wird durch binäre Frequenzteilung kleiner
gemacht und damit ein Schrittschaltmotor einer Analoguhr gesteuert, oder zur
Ansteuerung einer digitalen Anzeige verwendet.

Quartz

Schwingkreis mit Quartz/CMOS-Schaltung

Bei digitalen Anzeigen von Armbanduhren wurden erst Leuchtdioden (LED)
eingesetzt. Diese Anzeige sieht man sehr schon in der Nacht, aber bei sehr heller
Sonne ist sie schlecht zu sehen. Eine LED - Anzeige hat noch einen
entscheidenden Nachteil, daß ist der hohe Stromverbrauch. Aus diesen Grund
haben diese Uhren einen Drücker, bei dessen Betätigung wird die Anzeige für
einen kurzen Moment sichtbar.
Diese Anzeige hat bei Armbanduhren keine Bedeutung mehr. Sie wird Teilweise
noch bei netzgespeisten Weckern eingesetzt.

Digitale Anzeigen mit Flüssigkristallen (LCD) werden heute eingesetzt.
Diese Anzeige sieht man gut am Tag aber nicht in der Nacht. Dieser Nachteil
wird bei den meisten LCD-Uhren durch eine Beleuchtung ausgeglichen. Uhren
mit diesen Anzeigen sind heute vor allen Multifunktionsuhren.
Von der Anzeige des Datums über Stoppfunktionen bis hin zu Höhen-, und
Tiefenmesser ist auch die Speicherung von Telefonnummern und Terminplan
möglich.

                          

Die Atomuhr

cesium atomuhr usaHeute wird die genaue Zeit mit Atomuhren
ermittelt.
Die Sekunde ist die Dauer von
9 192 631 770 Perioden der Strahlung, die
dem Übergang zwischen den
Hyperfeinstrukturen des Grundzustandes
des Caesiumatoms 133 entspricht.
Eine Atomuhr hat als Zeitbasis die
Schwingungsdauer bestimmter Atome zB:
Pubidium, Natrium, Caesium.
Dieses Zeitnormal gleicht einen
Quartzgenerator ab.

Nach Ablauf von etwa 10 000 Jahren tritt
eine Differenz von einer Sekunde auf.
Diese Uhren werden dazu benutzt, um zB.
einen Zeitzeichensender die genaue Zeit zu
liefern.

                                        

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