zonnewijzers Edit
eenvoudige horizontale zonnewijzer
de schijnbare positie van de zon aan de hemel beweegt over de hemel loop van elke dag, als gevolg van de rotatie van de aarde. Schaduwen die door stationaire objecten worden geworpen, bewegen overeenkomstig, zodat hun posities kunnen worden gebruikt om het tijdstip van de dag aan te geven., Een zonnewijzer toont de tijd door de positie van een schaduw op een (meestal) vlak oppervlak weer te geven, die markeringen heeft die overeenkomen met de uren. Zonnewijzers kunnen horizontaal, verticaal of in andere oriëntaties zijn. Zonnewijzers werden veel gebruikt in de oudheid. Met de kennis van de breedtegraad kan een goed geconstrueerde zonnewijzer de lokale zonnetijd met redelijke nauwkeurigheid meten, binnen een minuut of twee. Zonnewijzers bleven worden gebruikt om de prestaties van klokken te controleren tot de jaren 1830, met het gebruik van de Telegraaf en trein om tijd en tijdzones tussen steden te standaardiseren.,
apparaten die de duur, de verstreken tijd en de intervalsEdit meten
De zandstroom in een zandloper kan worden gebruikt om de verstreken tijd bij te houden
veel apparaten kunnen worden gebruikt om het verstrijken van de tijd te markeren zonder rekening te houden met de referentietijd (tijd van de dag, uren, minuten, enz.) en kan nuttig zijn voor het meten van de duur of intervallen. Voorbeelden van dergelijke tijdsduur timers zijn kaarsklokken, wierook klokken en de zandloper., Zowel de kaarsklok als de wierookklok werken volgens hetzelfde principe waarbij het verbruik van grondstoffen min of meer constant is en redelijk nauwkeurige en herhaalbare schattingen van tijdpassages mogelijk maakt. In de zandloper geeft fijn zand dat met een constante snelheid door een klein gaatje stroomt, een willekeurig, vooraf bepaald tijdsverloop aan. De bron wordt niet verbruikt, maar hergebruikt.,
waterklok edit
een waterklok voor goudbeating goldleaf in Mandalay (Myanmar)
waterklokken, samen met de zonnewijzers, zijn mogelijk de oudste tijdmeetinstrumenten, met de alleen uitzonderingen zijn de dag tellen Tally Stick. Gezien hun grote oudheid, waar en wanneer ze voor het eerst bestaan is niet bekend en misschien onkenbaar. De komvormige uitstroom is de eenvoudigste vorm van een waterklok en is bekend dat hij rond de 16e eeuw voor Christus in Babylon en Egypte heeft bestaan., Andere regio ‘ s van de wereld, waaronder India en China, hebben ook vroeg bewijs van waterklokken, maar de vroegste data zijn minder zeker. Sommige auteurs schrijven echter over waterklokken die al in 4000 v.Chr. in deze regio ‘ s van de wereld verschijnen.de Griekse astronoom Andronicus van Cyrrhus hield toezicht op de bouw van de windtoren in Athene in de 1e eeuw v.Chr. de Griekse en Romeinse beschavingen ontwikkelden het ontwerp van de waterklok met verbeterde nauwkeurigheid. Deze vooruitgang werd doorgegeven door de Byzantijnse en islamitische tijden, uiteindelijk hun weg terug naar Europa., Onafhankelijk van elkaar ontwikkelden de Chinezen hun eigen geavanceerde waterklokken （ 水鐘 ） in 725 na Christus, waarbij ze hun ideeën doorgaven aan korea en Japan.
sommige waterklokontwerpen werden onafhankelijk ontwikkeld en enige kennis werd overgedragen door de verspreiding van de handel. Premoderne samenlevingen hebben niet dezelfde precieze tijdwaarneming eisen die bestaan in de moderne industriële samenlevingen, waar elk uur van het werk of rust wordt gecontroleerd, en werk kan beginnen of eindigen op elk moment, ongeacht de externe omstandigheden. In plaats daarvan werden waterklokken in oude samenlevingen voornamelijk gebruikt om astrologische redenen., Deze vroege waterklokken werden gekalibreerd met een zonnewijzer. Hoewel de waterklok nooit het niveau van nauwkeurigheid van een modern uurwerk bereikte, was hij millennia lang het meest nauwkeurige en meest gebruikte uurwerk, totdat hij werd vervangen door de nauwkeurigere pendelklok in Europa van de 17e eeuw.
islamitische beschaving wordt gecrediteerd met het verder verbeteren van de nauwkeurigheid van klokken met uitgebreide engineering., In 797 (of mogelijk 801) presenteerde de Abbasidische kalief van Bagdad, Harun al-Rashid, Karel de grote een Aziatische olifant genaamd Abul-Abbas samen met een “bijzonder uitgebreid voorbeeld” van een waterklok. Paus Sylvester II introduceerde klokken in Noord-en West-Europa rond 1000 N. Chr.
mechanische waterklok edit
de eerste gekende geared klok werd uitgevonden door de grote wiskundige, natuurkundige en ingenieur Archimedes tijdens de 3e eeuw v.Chr., Archimedes creëerde zijn Astronomische klok die ook een koekoeksklok was met vogels die elk uur zongen en bewogen. Het is de eerste beiaard klok als het speelt muziek en tegelijkertijd met een persoon knipperend zijn ogen verrast door de zingende vogels. Archimedes klok werkt met een systeem van vier gewichten, tegengewichten en snaren geregeld door een systeem van drijvers in een watercontainer met sifons die de automatische voortzetting van de klok regelen., De principes van dit type klokken worden beschreven door de wiskundige en natuurkundige held, die zegt dat sommigen van hen werken met een ketting die een versnelling van het mechanisme draait. Een andere Griekse klok die waarschijnlijk gebouwd is ten tijde van Alexander was in Gaza, beschreven door Procopius. De Gazaklok was waarschijnlijk een Meteoroskopeion, dat wil zeggen een gebouw dat de hemelse verschijnselen en de tijd laat zien. Het had pointer voor de tijd en een aantal automatiseringen vergelijkbaar met de Archimedes klok., Er waren 12 deuren openen een elk uur met Hercules het uitvoeren van zijn arbeid, de Leeuw op een uur, enz., en ‘ s nachts een lamp wordt zichtbaar elk uur, met 12 ramen openen om de tijd te laten zien.een andere tandwielklok werd in de 11e eeuw ontwikkeld door de Arabische ingenieur Ibn Khalaf al-Muradi in Islamitisch Iberië; het was een waterklok die gebruik maakte van een complex tandwielmechanisme, inclusief zowel segmentale als epicyclische tandwielaandrijving, waarmee een hoog koppel kon worden overgedragen. De klok was ongeëvenaard in het gebruik van geavanceerde complexe gearing, tot de mechanische klokken van het midden van de 14e eeuw., Al-Muradi ‘ s klok gebruikte ook het gebruik van kwik in zijn hydraulische verbindingen, die mechanische automaten konden functioneren. Al-Muradi ‘ s werk was bekend bij geleerden die werkten onder Alfonso X van Castilië, vandaar dat het mechanisme een rol kan hebben gespeeld in de ontwikkeling van de Europese mechanische klokken. Andere monumentale waterklokken gebouwd door middeleeuwse islamitische ingenieurs ook gebruikt complexe tandwiel treinen en arrays van automaten. Arabische ingenieurs ontwikkelden in die tijd ook een door vloeistof aangedreven echappementmechanisme dat ze gebruikten in sommige van hun waterklokken., Zware drijvers werden gebruikt als gewichten en een systeem met constante kop werd gebruikt als echappement mechanisme, die aanwezig was in de hydraulische controles die zij gebruikten om zware drijvers te laten dalen in een langzame en constante snelheid.
een schaalmodel van Su Song ‘ s astronomische klokkentoren, gebouwd in de 11e-eeuwse Kaifeng, China. Het werd aangedreven door een groot waterwiel, kettingaandrijving en echappement mechanisme
een wateraangedreven tandwielklok werd gemaakt in China door Yi Xing en Liang Lingzan., Dit wordt niet beschouwd als een echappement mechanisme klok als het was unidirectioneel, de Song-dynastie polymath en genie Su Song (1020-1101) opgenomen in zijn monumentale innovatie van de astronomische klokkentoren van Kaifeng in 1088. Zijn Astronomische klok en roterende armillaire bol vertrouwden nog steeds op het gebruik van stromend water tijdens de lente, zomer, herfst seizoenen en vloeibaar kwik tijdens de vriestemperatuur van de winter (dwz hydraulica)., Een kwikklok, beschreven in de Libros del saber, een Spaans werk uit 1277 dat bestaat uit vertalingen en parafrases van Arabische werken, wordt soms aangehaald als bewijs voor Moslimkennis van een mechanische klok. Een door Mercurius aangedreven tandwielklok werd gemaakt door Ibn Khalaf al-Muradi.,
Een olifantenklok in een manuscript van Al-Jazari (1206 AD) uit het boek van kennis van ingenieuze mechanische apparaten
In de 13e eeuw werkte Al-Jazari, een ingenieur uit Mesopotamië (leefde 1136-1206) die werkte voor Artuqid koning van Diyar-Bakr, Nasir Al-Din, maakte talrijke klokken in alle soorten en maten. Een boek over zijn werk beschreef 50 mechanische apparaten in 6 categorieën, waaronder waterklokken. De meest gereputeerde klokken waren de olifant -, Schriftuur-en Kasteelklokken, die allemaal met succes zijn gereconstrueerd., Naast het vertellen van de tijd, waren deze grote klokken symbolen van status, grandeur en rijkdom van de staat Urtuq.
volledig mechanischedit
Een mechanische klok
(is handig voor het zeilen doeleinden)
Mechanische digitale klok
(met rollende cijfers)
Het woord horologia (van het griekse ὥρα—’uur’, en λέγειν—’vertellen’) werd gebruikt voor het beschrijven van de vroege mechanische klokken, maar het gebruik van dit woord nog steeds gebruikt in diverse Romaanse talen) voor alle tijdwaarnemers verbergt de ware aard van de mechanismen., Er is bijvoorbeeld bekend dat de Kathedraal van Sens in 1176 een ‘horologe’ installeerde, maar het gebruikte mechanisme is onbekend. Volgens Jocelin van Brakelond, in 1198 tijdens een brand in de abdij van St Edmundsbury (nu Bury St Edmunds), renden de monniken ‘naar de klok’ om water te halen, wat aangeeft dat hun waterklok een reservoir had dat groot genoeg was om af en toe een brand te blussen., Het woord klok (via middeleeuwse Latijnse clocca van oud-Iers clocc, beide betekenis ‘klok’), die geleidelijk vervangt “horologe”, suggereert dat het was het geluid van klokken die ook het prototype mechanische klokken die verscheen tijdens de 13e eeuw in Europa kenmerkte.
in Europa, tussen 1280 en 1320, was er een toename in het aantal verwijzingen naar klokken en horologen in kerkregisters, en dit wijst er waarschijnlijk op dat er een nieuw type klokmechanisme was bedacht., Bestaande klokmechanismen die waterkracht gebruikten, werden aangepast om hun drijfkracht af te nemen van vallende gewichten. Dit vermogen werd bestuurd door een of andere vorm van oscillerende mechanisme, waarschijnlijk afgeleid van bestaande bel-rinkelen of alarm apparaten. Deze gecontroleerde ontlading van de macht—het echappement—markeert het begin van de echte mechanische klok, die verschilde van de eerder genoemde tandwielklokken. Vergeving echappement mechanisme afgeleid in de golf van echte mechanische klokken, die geen enkele vorm van vloeistofkracht nodig, zoals water of kwik, om te werken.,
deze mechanische klokken waren bedoeld voor twee belangrijke doeleinden: voor het signaleren en melden (bijvoorbeeld het tijdstip van diensten en openbare evenementen), en voor het modelleren van het zonnestelsel. Het eerste doel is administratief, Het Laatste ontstaat natuurlijk gezien De wetenschappelijke interesse in astronomie, wetenschap, astrologie, en hoe deze onderwerpen geïntegreerd zijn met de religieuze filosofie van die tijd. Het astrolabium werd zowel door astronomen als astrologen gebruikt, en het was natuurlijk om een uurwerkaandrijving op de draaiende plaat toe te passen om een werkend model van het zonnestelsel te produceren.,
eenvoudige klokken die voornamelijk bedoeld waren voor aanmelding werden in torens geïnstalleerd en hadden niet altijd gezichten of wijzers nodig. Zij zouden de canonieke uren of intervallen tussen vaste tijden van gebed hebben aangekondigd. Canonieke uren varieerden in lengte als de tijden van zonsopgang en zonsondergang verschoven. De meer geavanceerde astronomische klokken zouden bewegende wijzers of wijzers hebben gehad, en zouden de tijd in verschillende tijdsystemen hebben getoond, waaronder Italiaanse uren, canonieke uren, en tijd zoals gemeten door astronomen op dat moment. Beide stijlen van de klok begon het verwerven van extravagante functies zoals automaten.,
In 1283 werd een grote klok geïnstalleerd op de Dunstable Priorij; de locatie boven het rood scherm suggereert dat het geen waterklok was. In 1292 installeerde de Kathedraal van Canterbury een’groot horloge’. In de komende 30 jaar worden klokken vermeld bij een aantal kerkelijke instellingen in Engeland, Italië en Frankrijk. In 1322 werd een nieuwe klok geïnstalleerd in Norwich, een dure vervanging voor een eerdere klok die in 1273 werd geïnstalleerd. Deze had een grote (2 meter) astronomische wijzerplaat met automaten en klokken., De kosten van de installatie omvatten de fulltime tewerkstelling van twee uurwerkhouders voor twee jaar.,div>
Richard van Wallingford wijzend naar een klok, zijn geschenk aan de Abdij van St Albans
naast de Chinese astronomische klok van Su Song in 1088 hierboven vermeld, bouwden hedendaagse moslimastronomen ook een verscheidenheid aan zeer nauwkeurige astronomische klokken voor gebruik in hun moskeeën en observatoria, zoals de Astronomische klok op water van Al-Jazari in 1206, en de astrolabische klok van Ibn Al-shatir in het begin van de 14e eeuw., De meest geavanceerde tijdwaarneming astrolabes waren de geared astrolabium mechanismen ontworpen door Abū Rayhān Bīrūnī in de 11e eeuw en door Mohammed ibn Abi Bakr in de 13e eeuw. Deze apparaten functioneerden als tijdwaarneming apparaten en ook als kalenders.een geavanceerde astronomische klok op water werd gebouwd door Al-Jazari in 1206. Deze kasteelklok was een complex apparaat dat ongeveer 3,4 meter hoog was en meerdere functies had naast tijdwaarneming., Het omvatte een weergave van de dierenriem en de zonne-en maanpaden, en een wijzer in de vorm van de halve maan die over de top van een poort reisde, bewogen door een verborgen kar en waardoor deuren opengingen, elk onthullend een mannequin, elk uur. Het was mogelijk om de lengte van dag en nacht te resetten om rekening te houden met de veranderende lengte van dag en nacht gedurende het jaar. Deze klok bevatte ook een aantal automaten, waaronder valken en muzikanten die automatisch muziek afspelen wanneer ze worden bewogen door hendels die worden bediend door een verborgen nokkenas die aan een waterrad is bevestigd.,in Europa werden de klokken gebouwd door Richard van Wallingford in St Albans in 1336 en door Giovanni De Dondi in Padua van 1348 tot 1364. Ze bestaan niet meer, maar gedetailleerde beschrijvingen van hun ontwerp en constructie overleven, en moderne reproducties zijn gemaakt. Ze illustreren hoe snel de theorie van de mechanische klok werd vertaald in praktische constructies, en ook dat een van de vele impulsen voor hun ontwikkeling de wens van astronomen was om hemelfenomenen te onderzoeken.,
Wallingford ‘ s klok had een grote astrolabium-type wijzerplaat, die de zon, de leeftijd, fase en knoop van de maan, een sterrenkaart en mogelijk de planeten toont. Daarnaast had het een rad van fortuin en een indicator van de staat van het getij bij London Bridge. Klokken luidden elk uur, het aantal slagen dat de tijd aangeeft. Dondi ‘ s klok was een zevenzijdige Constructie, 1 meter hoog, met wijzerplaten die het tijdstip van de dag, inclusief minuten, de bewegingen van alle bekende planeten, een automatische kalender van vaste en beweegbare feesten, en een eclips voorspelling hand draaien eens in de 18 jaar., Het is niet bekend hoe nauwkeurig of betrouwbaar deze klokken zouden zijn geweest. Ze werden waarschijnlijk elke dag handmatig aangepast om fouten als gevolg van slijtage en onnauwkeurige fabricage te compenseren. Waterklokken worden soms nog steeds gebruikt, en kunnen worden onderzocht in plaatsen zoals oude kastelen en musea. De klok van de Kathedraal van Salisbury, gebouwd in 1386, wordt beschouwd als ‘ s werelds oudste overlevende mechanische klok die de uren slaat.,
Lente-drivenEdit
- Voorbeelden van de lente-aangedreven klokken
-
Matthew Norman vervoer klok met kronkelende key
-
Ingericht William Gilbert pendule
Clockmakers ontwikkeld hun kunst op verschillende manieren. Het bouwen van kleinere klokken was een technische uitdaging, evenals het verbeteren van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid., Klokken kunnen indrukwekkende pronkstukken zijn om vakmanschap aan te tonen, of minder dure, massaproducten voor huishoudelijk gebruik. Het echappement in het bijzonder was een belangrijke factor die de nauwkeurigheid van de klok beïnvloedde, dus veel verschillende mechanismen werden uitgeprobeerd.= = geschiedenis = = in de 15de eeuw verscheen een Veergestuurde klok, hoewel deze vaak ten onrechte werd toegeschreven aan de Neurenbergse horlogemaker Peter Henlein (of Henle, of Hele) rond 1511. De vroegste bestaande voorjaarsklok is de kamerklok die rond 1430 werd gegeven aan Filips de goede, Hertog van Bourgondië, nu in het Germanisches Nationalmuseum., De veerkracht presenteerde klokmakers met een nieuw probleem: hoe de klokbeweging met een constant tempo te laten draaien terwijl de lente naar beneden liep. Dit resulteerde in de uitvinding van de stackfreed en de fusee in de 15e eeuw, en vele andere innovaties, tot aan de uitvinding van de moderne going barrel in 1760.
vroege wijzerplaten gaven geen minuten en seconden aan. In een manuscript uit 1475 van Paulus Almanus werd een klok met een wijzerplaat met minuten geïllustreerd, en enkele 15e-eeuwse klokken in Duitsland wezen minuten en seconden aan.,Een vroege record van een secondewijzer op een klok dateert uit ongeveer 1560 op een klok nu in de Fremersdorf collectie.: 417-418
gedurende de 15e en 16e eeuw bloeide de klokkenbouw, vooral in de metaalbewerkingssteden Neurenberg en Augsburg, en in Blois, Frankrijk. Sommige van de meer eenvoudige Tafelklokken hebben slechts één time-keeping hand, met de wijzerplaat tussen de uurmarkeringen wordt verdeeld in vier gelijke delen waardoor de klokken leesbaar tot op de dichtstbijzijnde 15 minuten. Andere klokken waren tentoonstellingen van vakmanschap en vaardigheid, met astronomische indicatoren en muzikale bewegingen., Het cross-beat echappement werd uitgevonden in 1584 door Jost Bürgi, die ook het remontoire ontwikkelde. De klokken van Bürgi waren een grote verbetering in nauwkeurigheid, omdat ze binnen een minuut per dag correct waren. Deze klokken hielpen de 16e-eeuwse astronoom Tycho Brahe om astronomische gebeurtenissen met veel grotere precisie te observeren dan voorheen.,=”85300e34af”>
Lantaarnklok, Duits, circa 1570
PendulumEdit
pendelklok en spiraalveer)
de de volgende ontwikkeling in nauwkeurigheid vond plaats na 1656 met de uitvinding van de pendelklok., Galileo had het idee om een swingende bob te gebruiken om de beweging van een tijd-telling apparaat eerder in de 17e eeuw te regelen. Christiaan Huygens, echter, wordt meestal gecrediteerd als de uitvinder. Hij bepaalde de wiskundige formule die pendulum lengte gerelateerd aan de tijd (ongeveer 99,4 cm of 39,1 inch Voor het één seconde uurwerk) en liet de eerste pendulum-aangedreven klok maken. De eerste modelklok werd gebouwd in 1657 in Den Haag, maar het was in Engeland dat het idee werd overgenomen., De longcase klok (ook bekend als de grandfather clock) werd gemaakt om de slinger te huisvesten en werken van de Engelse klokkenmaker William Clement in 1670 of 1671. Het was ook op dit moment dat de klok gevallen begon te worden gemaakt van hout en wijzerplaten te gebruiken emaille en met de hand beschilderd Keramiek.in 1670 creëerde William Clement het anker echappement, een verbetering ten opzichte van Huygens’ Kroon echappement. Clement introduceerde ook de pendelvering in 1671., De concentrische minutenwijzer werd aan de klok toegevoegd door Daniel Quare, een Londense klokkenmaker en anderen, en de tweede wijzer werd voor het eerst geïntroduceerd.Hairspringedit
in 1675 vonden Huygens en Robert Hooke de spiraalveer (spiraalveer) uit, ontworpen om de oscillerende snelheid van het handwiel te regelen. Deze cruciale vooruitgang maakte uiteindelijk nauwkeurige Zakhorloges mogelijk., De grote Engelse klokkenmaker, Thomas Tompion, was een van de eersten om dit mechanisme met succes te gebruiken in zijn Zakhorloges, en hij nam de minutenwijzer die, na een verscheidenheid aan ontwerpen werden getest, uiteindelijk gestabiliseerd in de hedendaagse configuratie. Het rack en slak slagmechanisme voor het slaan van klokken, werd geïntroduceerd in de 17e eeuw en had duidelijke voordelen ten opzichte van het ‘countwheel’ (of ‘sluitplaat’) mechanisme. Tijdens de 20e eeuw was er een algemene misvatting dat Edward Barlow rack and snail striking uitgevonden., In feite, zijn uitvinding was verbonden met een herhalingsmechanisme gebruikmakend van het rek en slak. De herhalingsklok, die het aantal uren (of zelfs minuten) op aanvraag klokt, werd uitgevonden door Quare of Barlow in 1676. George Graham vond het klaploper echappement voor klokken uit in 1720.
Marine chronometerEdit
een belangrijke stimulans voor het verbeteren van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van klokken was het belang van nauwkeurige tijdregistratie voor navigatie., De positie van een schip op zee kan met redelijke nauwkeurigheid worden bepaald als een navigator kan verwijzen naar een klok die minder dan ongeveer 10 seconden per dag verloren of gewonnen heeft. Deze klok kon geen slinger bevatten, die vrijwel nutteloos zou zijn op een schommelschip. In 1714 bood de Britse regering grote financiële beloningen aan ter waarde van 20.000 pond voor iedereen die de Lengtegraad nauwkeurig kon bepalen. John Harrison, die zijn leven wijdde aan het verbeteren van de nauwkeurigheid van zijn klokken, ontving later aanzienlijke bedragen onder de Longitude Act.,in 1735 bouwde Harrison zijn eerste chronometer, die hij de komende dertig jaar gestaag verbeterde. De klok had veel innovaties, waaronder het gebruik van lagers om wrijving te verminderen, gewogen balansen om de pitch en roll van het schip in de zee te compenseren en het gebruik van twee verschillende metalen om het probleem van uitzetting door hitte te verminderen. De chronometer werd getest in 1761 door Harrison ‘ s zoon en tegen het einde van 10 weken was de klok in fout met minder dan 5 seconden.,
Opened up pocket watch
Massaproductieedit
De Britten hadden de overhand in de horlogeproductie voor een groot deel van de 17e en 18e eeuw, maar behielden een productiesysteem dat was gericht op hoogwaardige producten voor de elite. Hoewel er in 1843 een poging werd gedaan om de productie van klokken te moderniseren met massaproductietechnieken en de toepassing van duplicaatgereedschappen en machines door de British Watch Company, was het in de Verenigde Staten dat dit systeem van start ging., In 1816 ontwikkelden Eli Terry en enkele andere Connecticut klokmakers een manier om klokken in massa te produceren door verwisselbare onderdelen te gebruiken. Aaron Lufkin Dennison begon in 1851 in Massachusetts een fabriek die ook verwisselbare onderdelen gebruikte, en in 1861 was het runnen van een succesvolle onderneming opgenomen als de Waltham Watch Company.,
Early electricEdit
Early French electromagnetic clock
in 1815 publiceerde Francis Ronalds de eerste elektrische klok aangedreven door droge stapel batterijen. Alexander Bain, Schotse klokkenmaker, patenteerde de elektrische klok in 1840. De hoofdveer van de elektrische klok wordt gewikkeld met een elektromotor of met een elektromagneet en anker. In 1841 patenteerde hij voor het eerst de elektromagnetische slinger., Tegen het einde van de negentiende eeuw, de komst van de droge cel batterij maakte het mogelijk om elektrische energie te gebruiken in klokken. Veer of gewicht aangedreven klokken die gebruik maken van elektriciteit, hetzij wisselstroom (AC) of gelijkstroom (DC), om de veer terug te spoelen of het gewicht van een mechanische klok te verhogen zou worden geclassificeerd als een elektromechanische klok. Deze classificatie zou ook gelden voor klokken die een elektrische impuls gebruiken om de slinger voort te drijven. In elektromechanische klokken dient de elektriciteit geen time keeping functie., Deze soorten klokken werden gemaakt als individuele uurwerken, maar vaker gebruikt in gesynchroniseerde tijdinstallaties in scholen, bedrijven, fabrieken, spoorwegen en overheidsfaciliteiten als een meesterklok en slavenklokken.
wanneer een WISSELSTROOMVOORZIENING met een stabiele frequentie beschikbaar is, kan de tijdwaarneming zeer betrouwbaar worden gehandhaafd door gebruik te maken van een synchrone motor, waarbij hoofdzakelijk de cycli worden geteld. De toevoerstroom wisselt af met een nauwkeurige frequentie van 50 hertz in veel landen, en 60 hertz in andere landen., Terwijl de frequentie kan enigszins variëren gedurende de dag als de belasting verandert, generatoren zijn ontworpen om een nauwkeurig aantal cycli te handhaven over een dag, zodat de klok kan een fractie van een seconde langzaam of snel op elk moment, maar zal perfect nauwkeurig over een lange tijd. De rotor van de motor draait met een snelheid die gerelateerd is aan de wisselfrequentie. De juiste versnelling zet deze rotatiesnelheid om naar de juiste voor de wijzers van de analoge klok., De tijd wordt in deze gevallen op verschillende manieren gemeten, zoals door het tellen van de cycli van de WISSELSTROOMVOORZIENING, trillingen van een stemvork, het gedrag van kwartskristallen of de kwantumtrillingen van atomen. Elektronische circuits verdelen deze hoogfrequente oscillaties naar langzamere die de tijdweergave aandrijven.
QuartzEdit
beeld van een kwartskristalresonator, gebruikt als de tijdwaarneming component in kwarts horloges en klokken, met de behuizing verwijderd. Het wordt gevormd in de vorm van een stemvork., De meeste van deze kwartskristallen trillen met een frequentie van 32768 Hz
de piëzo-elektrische eigenschappen van kristallijn kwarts werden ontdekt door Jacques en Pierre Curie in 1880. De eerste kristallen oscillator werd uitgevonden in 1917 door Alexander M. Nicholson, waarna de eerste kwartskristal oscillator werd gebouwd door Walter G. Cady in 1921. In 1927 werd de eerste kwartsklok gebouwd door Warren Marrison en J. W. Horton bij Bell Telephone Laboratories in Canada., De volgende decennia zagen we de ontwikkeling van kwartsklokken als precisie—tijdmeetapparaten in laboratoriuminstellingen-de omvangrijke en delicate telelektronica, gebouwd met vacuümbuizen, beperkte hun praktische gebruik elders. Het National Bureau of Standards (nu NIST) baseerde de tijdstandaard van de Verenigde Staten op kwartsklokken van eind 1929 tot de jaren 1960, toen het veranderde in atoomklokken. In 1969 produceerde Seiko ‘ s werelds eerste Kwartshorloge, de Astron. Hun inherente nauwkeurigheid en lage productiekosten resulteerden in de daaropvolgende proliferatie van kwartsklokken en horloges.,
AtomicEdit
momenteel zijn atoomklokken de meest nauwkeurige klokken die bestaan. Ze zijn aanzienlijk nauwkeuriger dan kwartsklokken omdat ze binnen een paar seconden over biljoenen jaren nauwkeurig kunnen zijn. Atoomklokken werden voor het eerst getheoretiseerd door Lord Kelvin in 1879. In de jaren 1930 creëerde de ontwikkeling van magnetische resonantie een praktische methode om dit te doen. Een prototype van ammonia maser werd gebouwd in 1949 bij het Amerikaanse National Bureau of Standards (NBS, nu NIST). Hoewel het minder nauwkeurig was dan bestaande kwartsklokken, diende het om het concept te demonstreren., De eerste nauwkeurige atoomklok, een cesium standaard gebaseerd op een bepaalde overgang van het cesium-133 atoom, werd gebouwd door Louis Essen in 1955 in het National Physical Laboratory in het Verenigd Koninkrijk. Kalibratie van de cesium standaard atoomklok werd uitgevoerd met behulp van de astronomische tijdschaal ephemeris tijd (ET). Vanaf 2013 zijn de meest stabiele atoomklokken ytterbium-klokken, die stabiel zijn tot minder dan twee delen in 1 quintillion (2×10-18).