Banyak jam tangan dilengkapi dengan gerakan kuarsa, yang memberikan penunjukan waktu yang sangat akurat dengan biaya minimal. Kristal kuarsa, umum di banyak perangkat elektronik, memberikan cara yang konsisten untuk mengukur waktu pada berbagai kondisi lingkungan. Baterai yang menggerakkan sebagian besar jam tangan kuarsa dapat bertahan bertahun-tahun karena efisiensi energi kristal.
Teori Operasi
•••gambar sinyal listrik oleh Albert Lozano dari Fotolia.com
Kristal kuarsa menciptakan serangkaian pulsa konstan, biasanya dengan kecepatan 32.768 osilasi per detik (Hz). Sirkuit elektronik memantau aliran pulsa ini dan mengeluarkan satu pulsa untuk setiap 32.768 pulsa input yang diterimanya. Pulsa keluaran ini sekarang berada pada frekuensi satu pulsa per detik dan merupakan referensi waktu untuk jam tangan. Tampilan diperbarui sekali setiap detik.
Kristal Kuarsa
•••gambar kuarsa oleh Alex dari Fotolia.com
Kristal kuarsa adalah sepotong kecil silikon dioksida buatan atau alami. Kristal ini memiliki ukuran dan orientasi tertentu dan memiliki sifat fisik yang terdefinisi dengan baik. Silikon dioksida memiliki sifat piezoelektrik, artinya bergetar saat terkena tegangan listrik. Getaran bergantung pada potongan kristal, dan sangat stabil meskipun terjadi perubahan suhu.
Rangkaian Osilator
Saat terhubung ke kristal kuarsa, rangkaian osilator menghasilkan aliran pulsa yang stabil berdasarkan frekuensi karakteristik kristal. Untuk jam tangan, frekuensi umum adalah 32,768 kHz. Baterai memberi daya pada sirkuit osilator yang menyediakan output frekuensi konstan terlepas dari suhu, fluktuasi voltase, atau pergerakan jam tangan.
Dibagi-oleh Sirkuit
•••gambar sirkuit oleh veroji dari Fotolia.com
Output dari osilator diumpankan ke sirkuit yang disebut counter. Sirkuit ini menghitung jumlah pulsa input yang diterimanya, dan mengeluarkan pulsa output tunggal saat mencapai nilai yang telah ditentukan sebelumnya. Untuk contoh 32,768 kHz, penghitung 15-bit digunakan. Pencacah 15-bit menghasilkan satu pulsa keluaran untuk setiap 32.768 pulsa masukan yang diterimanya, dan karenanya menghasilkan satu pulsa per detik.
Tampilan Waktu
•••Gambar jam tangan digital biru oleh GenerImageN dari Fotolia.com
Tampilan waktu jam tangan kuarsa mungkin analog atau digital. Untuk tampilan analog, motor stepper kecil menggerakkan jarum detik 1/60 keliling jam tangan untuk setiap pulsa. Tampilan digital memperbarui digit detik tampilan satu per satu untuk setiap pulsa.
•••Tonton gambar oleh Aqeel Ahmed dari Fotolia.com
