In de oudheid waren er veel vreemde methoden om de tijd van de dag te bepalen. Enkele van de methoden zijn: zonnewijzer, waterklok, zandloper, astronomische klok, annuleerklok en vele andere. Na dit alles werd in het jaar 1511 de eerste klok uitgevonden door Peter Henlein. Hij was slotenmaker en behoorde tot Neurenberg en staat bekend als de maker van moderne klokken.
Kristal versus resonator
Het verschil tussen Crystal en Resonator is dat de tolerantiegrens voor het kwartskristal tussen 30 ppm en 50 ppm ligt, terwijl de tolerantiegrens voor de keramische resonator daarentegen ongeveer 1% is, wat de nominale frequentie is. Ook is het nauwkeurigheidsniveau dat door het kristal wordt geleverd hoog, terwijl dat voor de resonator minder is.
Kristal of kwartskristal is het materiaal dat als klokbron in zijn machines wordt gebruikt. Het heeft de speciale eigenschap om met een gewenste frequentie te oscilleren, waardoor het benodigde vermogen voor activering laag is. Omdat het stabiel en gevoelig is bij hoge temperaturen, is het het meest geschikt voor het maken van Bluetooth- of draadloze toepassingen.
De resonator is ook een van de materialen die in de volksmond worden gebruikt in klokbronnen en is gemaakt van keramiek. De werking van een keramische resonator wordt enigszins als vergelijkbaar beschouwd. Hoewel de tolerantie of stabiliteit van de resonator tegen temperatuur en gevoeligheid niet zo goed is als kristal, wordt het voornamelijk gebruikt in microprocessors waar deze eigenschappen niet vereist of belangrijk zijn.
Vergelijkingstabel tussen kristal en resonator
| Parameters van vergelijking: | Kristal | resonator |
| Grens van tolerantie | Ongeveer 30 tot 50 ppm | ongeveer 1% |
| Nauwkeurigheid | Meer | Minder |
| Temperatuurstabiliteit | rond 0,005% | ongeveer 0,1% |
| Gevoeligheid | Hoog | Laag |
| Maat | Groot | Klein |
| Vervaardiging | Moeilijk | Eenvoudig |
| Prijs | Hoog | Laag |
| ESD-tolerantie | Hoog | Laag |
| Schok- en trillingstolerantie | Minder | Hoog |
| Nuttigheid | Wandklokken, RTC, Tijdwaarnemingsmachine | Niet toepasbaar |
Wat is kristal?
Kristal is een materiaal dat wordt gebruikt voor het maken van klokbronmachines en is gemaakt van kwartsmateriaal. Het heeft de speciale eigenschap om met de gewenste frequentie te oscilleren, wat helpt bij het verkrijgen van laag vermogen en vroege activering. Het kristal trilt mechanisch wanneer er elektrische stroom doorheen wordt geleid.
De tolerantiecapaciteit van het kwartskristal ligt tussen 30 ppm en 50 ppm (parts per million). Ook het nauwkeurigheidsniveau van een kwartskristal is erg goed. De vervaardiging van het kwartskristal is moeilijk, waardoor de kosten ervan hoger zijn. De temperatuurstabiliteit van het kwartskristal is ongeveer 0,005%.
De grootte van het kristal is groot en ze zijn erg gevoelig. Ook met een hoge tolerantie voor ESD en laag tegen schokken en trillingen. Het wordt voornamelijk gebruikt in wandklokken, RTC en de machines die worden gebruikt voor tijdwaarneming.
Wat is Resonator?
De resonator is een ander materiaal dat wordt gebruikt in klokbronmachines en is gemaakt van materiaal keramiek. De werking van de resonator wordt enigszins beschouwd als vergelijkbaar met het kwartskristal. Het heeft de eigenschap dat het gebruik maakt van de frequentie in de elektrische component.
Het tolerantievermogen van de keramische resonator is nominaal slechts ongeveer 1%. De vervaardiging van de keramische resonator is vrij eenvoudig, dat weerspiegelt de kosten of prijs voor hetzelfde en is laag in de markt. De nauwkeurigheid van de resonator is ook laag.
De tolerantie van keramische resonatoren tegen schokken en trillingen is hoog, terwijl de tolerantie van ESD laag is. De stabiliteit van de keramische resonator bij een hoge temperatuur is ongeveer 0,1% en heeft een lage gevoeligheid. De grootte van de keramische resonator is klein in vergelijking met die van de kwartsresonator.
Belangrijkste verschillen tussen kristal en resonator:
Gevolgtrekking
De klok is een integraal onderdeel van ieders leven. Het helpt bij het bepalen van de juiste timing van de dag of nacht. Met de tijd zijn er tegenwoordig verbeteringen in machines en soorten klokken. Smartwatches, polshorloges, mobiele klokken zijn behoorlijk populair onder mensen omdat ze handig in gebruik en gemakkelijk mee te nemen zijn. Terwijl in de oudheid mensen de tijd bepaalden door het waterniveau te berekenen, de schaduw van de pilaar te controleren die door de zon werd gemaakt, het smelten van een kaars, door te kijken naar de snelheid van het vallende zand en vele andere manieren. Nu bevat de machinerie van de klok de bovengenoemde twee materialen die kristal en resonator zijn voor zijn soepele werking.
Referenties
- 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
