Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 10/12/2007 23:39 (GMT+7)

Đồng hồ quartz

Hình 1 Từ đó người ta chế tạo ra đồng hồ chạy bằng năng lượng của quả tạ kéo lên cao (về sau chuyển thành dùng dây cót), có các bánh xe răng to nhỏ khác nhau để gắn với kim chỉ giờ, chỉ phút, chỉ giây. Nhưng cơ bản nhất là có một cơ cấu gọi là bánh xe con cóc và cò mổ để đúng một chu kỳ của con lắc bánh xe chuyển động nhích lên một răng. Tìm được chu kỳ dao động của con lắc làm chuẩn, việc đo thời gian chính xác hẳn lên và đồng hồ quả lắc chiếm vị trí độc tôn gần 400 năm. Các loại đồng hồ đeo tay, để bàn mà sau này người ta gọi là đồng hồ cơ thực chất cũng là đồng hồ quả lắc, nhưng quả lắc ở đây không phải là vật treo lắc qua lắc lại mà là bánh đà, quay xuôi, quay ngược. Lấy chuẩn theo chu kỳ dao động của con lắc đến một mức độ nào đó, chưa thật chính xác. Lý do là chu kỳ dao động của con lắc bị thay đổi. Thí dụ do điều kiện xung quanh, chiều dài con lắc khó giữ cố định: trời nóng do dãn nở nhiệt nên nó dài ra, trời lạnh nó co lại, đồng hồ tốt chạy một ngày đêm có thể nhanh hay chậm đến một phút, vài chục giây. Tinh thể thạch anh được phát hiện là có tính chất áp điện, kỹ thuật điện tử phát triển, người ta thấy rằng từ tinh thể thạch anh (hình 1), có thể chọn lọc phương hướng để cưa cắt thành một mảnh mỏng và phủ lớp dẫn điện ở hai mặt bên làm điện cực rồi dùng điện tạo ra lực kích thích cho bản thạch anh dao động cơ. Điều đặc biệt là dao động cơ của bản thạch anh dài hay ngắn, rộng hay hẹp, mỏng hay dày. Nhiệt độ, các điều khiển khác của môi trường xung quanh hầu như không ảnh hưởng. Nếu tạo ra những xung điện có tần số bằng tần số dao động riêng của bản thạch anh thì bản thạch anh dao động cộng hưởng, không những dao động khá mạnh được duy trì mà cả hệ trở thành một bộ phận phát dao động điện tần số không thay đổi, cực kỳ chính xác. Đây chính là quả tim giữ nhịp đập không đổi cho đồng hồ Quartz, còn gọi là đồng hồ thạch anh hay đồng hồ điện tử.

Cụ thể ở đồng hồ thạch anh treo tường, đeo tay, chủ yếu nhất là bản thạch anh giống như cái âm thoa nhưng rất nhỏ đuợc tạo hình chính xác sao cho tần số dao động là 32768 hertz, tức là dao động 32768 lần trong một giây. Ban đầu để làm bản đao động này thực sự phải cưa, cắt mài thủ công từ tinh thể áp điện nhân tạo và gia công hàng loạt theo kiểu của công nghệ vi điện tử. Số 32768 là bằng 2 15một số rất chẵn gọn theo cơ số 2 để từ đấy theo kỹ thuật số chuyển thời gian dao động ra giây (dãy mạch kế tiếp 15 tầng, mỗi tầng chia 2).

Hình 1

Hình 2Sơ đồ nguyên lý của đồng hồ thạch anh vẽ ở hình 2 (1) là pin cung cấp năng lượng cho mạch điện tử. (2) là mạch điện tử làm cho bản thạch anh dao động 32768 lần trong một giây. (3) mạch biến dao động của tinh thể thành các xung điện phát ra đều đặn, cứ 32768 dao động ứng với một giây là một xung. (4) các xung điện điều khiển một động cơ điện nhỏ nhích từng bước, mỗi bước là 1 giây. (5) Động cơ điện làm quay các bánh xe răng. (6) các bánh xe răng điều khiển các kim đồng hồ quay trên mặt số chỉ thị. Đấy là đồng hồ quartz, có kim chỉ như đồng hồ cơ. Ở các đồng hồ quartz hiện số, các xung điện phát ra được dẫn đến để điều khiển các thanh hiện số tinh thể lỏng hiện ra giờ, phút, giây bằng số.

Như vậy giữ nhịp cho đồng hồ là một bản mỏng quartz, chế tạo đúng chuẩn thì đồng hồ chạy rất chính xác. Nếu chế tạo không thật chuẩn bản thạch anh dao động với tần số 32768 cộng 1 hoặc trừ 1, sai số tương đối là

1/32768 » 3.10 -5. Với độ chính xác giả sử còn thấp như vậy thì chạy trong một ngày đêm (24 x 32768 = 86400 giây) đồng hồ sữ bị sai 86400 x 3.10 -5= 2,64 giây, tức là một tháng ai cỡ 79,3 giây tức là cỡ 1 phút.

Bản thạch anh (hay vật liệu áp điện tương đương) có tần số dao động 32768 lần trong một giây thường dùng làm chuẩn ở các đồng hồ quartz treo tường, để bàn… Chính xác hơn phải có những bản thạch anh dao động chuẩn với tần số gấp đôi gấp ba hoặc cao nữa và được điều chỉnh tần số bằng cách thêm vào hoặc bớt đi một trọng lượng ở đầu mút bản thạch anh (bằng cách bốc bay thêm hoặc khoét bớt dùng tia laze).

Đồng hồ quartz chính xác hơn đồng hồ con lắc nhiều bậc. Nếu muốn có độ chính xác cao hơn hẳn người ta phải chuyển sang dùng đồng hồ nguyên tử. Ở đấy số dao động chuẩn không phải lấy từ bản thạch anh mà là lấy từ thời gian nhảy mức của electron trong một số loại nguyên tử.

Thí dụ đối với Cesi có thể sử dụng tần số 9.192.631.770 chu kỳ trong một giây, lúc bấy giờ độ chính xác là 10 -10, nghĩa là 300 năm mới sai có một giây. Có thể chọn những nguyên tử khác và những mức nhảy khác để hàng ngàn hàng chục ngàn năm mới sai một giây.

Nhưng để đảm bảo cho đồng hồ nguyên tử chạy được phải có nhiều biện pháp khác phức tạp hơn nhiều đồng hồ quartz.

Hình 2

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Khai mạc hội nghị Khoa học và Triển lãm quốc tế về Điều khiển và Tự động hóa lần thứ 8
Với chủ đề “Tự động hoá thông minh - công nghệ chiến lược của Kỷ nguyên số”, hội nghị Khoa học và Triển lãm quốc tế về Điều khiển và Tự động hóa lần thứ 8 (VCCA 2026) đã khai mạc sáng 16/7 tại Trường Đại học Quy Nhơn (tỉnh Gia Lai). Sự kiện quy tụ gần 400 trăm nhà khoa học, chuyên gia, doanh nghiệp trong nước và quốc tế nhằm chia sẻ các xu hướng công nghệ chiến lược.
Chỉ thị số 07-CT/TW của Bộ Chính trị về "Đẩy mạnh học tập, thực hành tư tưởng, đạo đức, phương pháp, phong cách Hồ Chí Minh trong giai đoạn phát triển mới"
Thay mặt Bộ Chính trị, đồng chí Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đã ký ban hành Chỉ thị số 07-CT/TW ngày 13/7/2026 về "Đẩy mạnh học tập, thực hành tư tưởng, đạo đức, phương pháp, phong cách Hồ Chí Minh trong giai đoạn phát triển mới". Trân trọng giới thiệu toàn văn Chỉ thị.
Bí thư Châu Văn Minh dâng hương tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ và tặng quà gia đình chính sách tại Quảng Trị
Nhân kỷ niệm 79 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ (27/7/1947 - 27/7/2026), ngày 13/7, GS.VS Châu Văn Minh, Bí thư Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã dẫn đầu Đoàn công tác đến dâng hương tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ tại tỉnh Quảng trị và thăm hỏi, tặng quà các gia đình chính sách, người có công với cách mạng có hoàn cảnh khó khăn trên địa bàn.
Tạp chí Việt Nam Hội nhập đạt chuẩn Tạp chí khoa học năm 2026
Vừa qua, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Quyết định số 2244/QĐ-BKHCN và Quyết định 2823/QĐ-BKHCN để công bố danh mục tạp chí đạt tiêu chuẩn khoa học Việt Nam năm 2026. Sự kiện này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong quá trình chuẩn hóa hệ thống xuất bản học thuật nước nhà, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng nghiên cứu, phản biện và các chuẩn mực công bố khoa học hiện đại.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý khẳng định vị thế là một tổ chức khoa học uy tín
Trong bối cảnh đất nước đang đẩy mạnh xây dựng Nhà nước pháp quyền xã hội chủ nghĩa, hoàn thiện thể chế phát triển và thúc đẩy đổi mới sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học về chính sách, pháp luật và khoa học quản lý ngày càng giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp luận cứ khoa học phục vụ quá trình hoạch định chủ trương, chính sách, cũng như hoàn thiện hệ thống pháp luật.
Đắk Lắk: Mở ra không gian phát triển, nhiều tiềm năng cho đội ngũ trí thức khoa học
Việc hợp nhất tỉnh Đắk Lắk và Phú Yên đã mở ra không gian phát triển mới với nhiều tiềm năng về kinh tế, khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo. Trong bối cảnh khoa học, công nghệ và chuyển đổi số trở thành động lực quan trọng của tăng trưởng, phát huy vai trò đội ngũ trí thức KH&CN là yêu cầu cấp thiết, tạo nền tảng cho sự phát triển nhanh, bền vững của tỉnh Đắk Lắk.
Nghị quyết 57/NQ-TW: Đột phá là đời sống của người dân được cải thiện rõ rệt hơn
Mọi hệ thống số, cơ sở dữ liệu và nền tảng số phải được thiết kế theo yêu cầu an toàn, an ninh ngay từ đầu; coi đào tạo kỹ năng số, năng lực đổi mới sáng tạo và ứng dụng AI là nhiệm vụ lâu dài. Khi những điều đó được thực hiện đồng bộ, Nghị quyết 57/NQ-TW sẽ tạo nền tảng quan trọng để Việt Nam bứt phá.
Thanh Hoá: Hội nghị sơ kết 6 tháng đầu năm 2026
Ngày 10/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành mở rộng lần thứ VII, khoá VII, nhiệm kỳ 2024 - 2029; sơ kết 6 tháng đầu năm, triển khai nhiệm vụ trọng tâm 6 tháng cuối năm 2026.
Lâm Đồng: Kết nối sức mạnh - Khơi thông nguồn lực phát triển năng lượng tái tạo
Chiều ngày 09/7, tại Đà Lạt, Hiệp hội Điện gió và Mặt trời tỉnh Lâm Đồng (Hội thành viên Liên hiệp Hội) tổ chức Hội nghị thường niên năm 2026 nhằm đánh giá kết quả hoạt động năm 2025 và 6 tháng đầu năm 2026, đồng thời đề ra phương hướng, nhiệm vụ trọng tâm cho 6 tháng cuối năm.
Liên hiệp Hội tỉnh Hà Tĩnh và Quảng Trị tăng cường trao đổi kinh nghiệm
Chiều ngày 09/7, Đoàn công tác Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (LHH) tỉnh Quảng Trị do Tiến sĩ Trần Văn Tuân – Chủ tịch Liên hiệp Hội làm Trưởng đoàn đã có buổi thăm, làm việc và trao đổi kinh nghiệm tại LHH tỉnh Hà Tĩnh. Tiếp và làm việc với đoàn có Tiến sĩ Bùi Khắc Bằng – Chủ tịch LHH tỉnh Hà Tĩnh cùng đại diện các ban chuyên môn.
Đắk Lắk: Liên hiệp hội sơ kết công tác 6 tháng đầu năm
Chiều ngày 09/7, Liên hiệp hội tỉnh Đắk Lắk đã tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành (mở rộng) nhằm sơ kết công tác 6 tháng đầu năm và triển khai phương hướng, nhiệm vụ 6 tháng cuối năm 2026; đồng thời cho ý kiến đối với các nội dung chuẩn bị Đại hội Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031.