นาฬิกาควอซ์

       เมื่อเรามองนาฬิกาข้อมือที่ขายอยู่ในร้านค้าจะเห็นว่ามีหลากหลายแบบ ระบบของนาฬิกาแบ่งเป็นกลไกซึ่งใช้เฟือง ซึ่งใช้ปริงในการเก็บพลังงานเพื่อใช้ในการทำงาน อีกแบบหนึ่งเป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือบางแบบใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์แบบอิเล็กทรอนิกส์นี้จะเห็นคำว่า QUARTZ ทำให้เรานึกถึงแร่ชนิดหนึ่ง ทำให้เกิดสงสัยว่าสามารถสร้างความถี่สัญญาณนาฬิกาอย่างไร วันนี้เรามาดูกันเลยว่าควอซ์คืออะไรสร้างมาได้อย่างไร



       นาฬิกาควอช์ใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าคริสตอลออสซิเลเตอร์ CRYSTAL OSCILLATOR เป็นภาษษไทยว่า ผลึกคริสตอลกำเนิดจังหวะหรือกำเนิดความถี่ เป็นสารประกอบจาก SILICON DIOXIDE การสร้างนำมาตัดให้เป็นแผ่นบางๆ อาจจะซ้อนกันหรือวางคู่กันในระยะห่างระดับหนึ่ง ระยะห่างระหว่างแผ่นทั้งสองนั้นมีผลต่อความถี่ที่กำเนิดขึ้นมา ข้อดีของคริสตัลคือขนาดของมันเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่อโดนความร้อน เช่น คริสตัลที่ใช้กับนาฬิกาข้อมือทั่วไป เมื่อทดสอบอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง +/- 10 องศาเซลเซียสจะพบว่าเวลาของสัญญาณนาฬิกาเปลี่ยนแปลงประมาณ 110 วินาทีต่อปีเท่านั้น  จากรูปด้านล่างลูกศรที่ชี้ไปยังวงจรไฟฟ้าภายในนาฬิกาส่วนที่เป็นอุปกรณ์รูปกระบอกคืออุปกรณ์คริสตัล เมื่อทอดกระบอกเหล็กที่หุ้ทไว้ออกมาภายในจะมีลักษณะดังอีกรูปหนึ่งจะพบว่ามีแผนผลึกคริสตัลทั้งแบบทำเป็นก้านสองก้านอยูาใกล้กัน และแบบที่เป็นแผนคริสตัลสองแผ่นผลึกติดกัน ระยะห่างระหว่างปผ่นคริสตัลทั้งสองมีผลต่อความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ผลิตออกมา

     ผู้ผลิตสามารถผลิตคริสตัลได้หลากหลายความถี่ สำหรับนาฬิกาข้อมือและระบบนาฬิกา ผู้ผลิตจะสร้างให้คริสตอลมีความถี่ 32,768HZ หรือที่ความถี่ 2^15 ต่อวินาที ซึ่งในทางวงจรดิจิตอลความถี่ดังกล่าวสามารถสร้างวงจรความถี่ ซึ่งหารลงครึ่งนึง นำมาต่อกันแบบอนุกรมจำนวน 15 ตัว จะทำให้ได้ความถี่ 1HZ หรือ 1 วินาทีพอดี

    ในปัจจุบันคริสตัลออสซิเลเตอร์นำใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิดที่ต้องเกี่ยวข้องกับจังหวะ เวลาการทำงาน ตั้งแต่นาฬิกาข้อมือไปจนถึงคอมพิวเตอร์ทุกประเภท

เรื่องโดย ดร.ศุภกิจ นุตยะสกุล จากนิตยสาร DoubleClick