Quarzuhr
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Eine Quarzuhr (falsche Schreibweise nach engl. 'quartz' auch "Quartzuhr") ist eine Uhr, deren Taktgeber kein mechanisches Pendel, sondern ein Oszillator ist, dessen Frequenz mit Hilfe eines Schwingquarzes besonders genau eingehalten wird.
Die Quarzuhr wurde 1929 von dem kanadischen Telekommunikationsingenieur Warren Alvin Morrison bei Bell in den USA erfunden. Dessen Quarzuhr wies jedoch wegen nicht ausreichender Temperaturkompensation schlechtere Gangresultate auf, als die zu dieser Zeit noch üblichen mechanischen Präzisionspendeluhren (PPU). Erst die Quarzuhr von Adolf Scheibe und Udo Adelsberger erreichte deutlich bessere Gangresultate als diese.
Zu Beginn verwendete man Röhren, seit den 1950er Transistoren, um die Frequenz des Quarzoszillators auf einen Sekundentakt herunterzuteilen. Durch die Entwicklung in der Halbleitertechnik lassen sich heute solche Uhren sehr preiswert und derart stromsparend bauen, dass die Batterielebensdauer manchmal die des Armbands übersteigt.
Die Anzeige von Quarzuhren kann digital (Ziffernanzeigen) mit einem LCD erfolgen oder es werden Zeiger verwendet (analoge Anzeige), die über ein Getriebe von einem Schrittmotor angetrieben werden.
Eine dritte Variante ist die Darstellung der Zeiger als einzelne Segmente auf einem LCD.
Quarzuhren mit einem Uhrenquarz mit der üblichen Schwingfrequenz von 32.768 Hz (entspricht 215 Hz) haben normalerweise eine Genauigkeit (Abweichung) von ± 15–30 Sekunden im Monat. Daher gibt es Uhren, die sich automatisch mit Referenzuhren synchronisieren:
- Funkuhren sind im allgemeinen Quarzuhren, deren Gangungenauigkeit regelmäßig durch Synchronisation per Funk (Empfang des Zeitsenders DCF77) kompensiert wird.
- Eine andere spezielle Quarzuhr ist die RTC (Real Time Clock) oder Systemuhr, die in allen handelsüblichen PCs tickt und sich per Software mit Hilfe des Network Time Protocol (NTP) über das Internet ebenfalls regelmäßig automatisch stellen lässt.
[Bearbeiten] Geschichte
- 1929 Warren Alvin Morrison baut die erste Quarzuhr. Sie ist genauer als mechanische Uhren.
- 1932 Die Physiker Adolf Scheibe und Udo Adelsberger stellen an der "Physikalisch-Technischen Reichsanstalt zu Berlin" die erste Quarzuhr in Deutschland her und finden mit ihrer Hilfe heraus, dass sich die Erde ungleichmäßig dreht: Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde ist jahreszeitlich verschieden lang (im Frühjahr hinkt die Erddrehung der Zeit −0,03 Sekunden nach, im Herbst geht die Erddrehung +0,03 Sekunden vor) zudem taumelt ihre Umdrehungsachse und trägt zur Unvorhersagbarkeit der Drehung bei. Die Uhr wird ein Jahr später im Geodätischen Institut in Potsdam aufgestellt.
- Mitte der 1930er entwickelt die Firma Rohde & Schwarz in München als eines der ersten Industrieunternehmen Quarzuhren zur Serienreife. Sie funktionieren noch mit Elektronenröhren und haben die Größe eines Schranks.
- 1938 verwendet Louis Essen (NPL, UK) statt Stäben ringförmige Oszillatoren (Essen-Ring) und steigert so die Präzision auf eine Gangabweichung von einer Sekunde auf drei Jahre.
- 1938 Rohde & Schwarz produziert die weltweit erste tragbare Quarzuhr.
- 1939 Erwirbt das Royal Greenwich Observatory die erste Quarzuhr mit Essen-Ring.
- 1942 werden Gruppen solcher Uhren Basis der offiziellen Greenwich Mean Time (GMT).
- 1958 Der VEB Funkwerk in Erfurt in der DDR fertigt die Industriequarzuhr serienmäßig.
- 1962 Die Firma ETA in der Schweiz entwickelt die erste batteriebetriebene Quarz-Armbanduhr: Beta 21.
- 1969 Seiko in Japan produziert die erste Quarz-Armbanduhr für den Massenmarkt: „Astron“ und ist der Grundstein für eine weltweite japanische Marktdominanz, die Batterie reicht etwa ein Jahr
- 1970 Hamilton (USA) stellt die erste elektronische digitale Armbanduhr vor; die Seiko-Untermarke Pulsar zeigt auf Knopfdruck kurzzeitig die Zeit in roten Zahlen mit Leuchtdioden (LED) an, wobei die Batterien sehr beansprucht werden.
- 1972 Longines und Seiko stellen digitale Armbanduhren mit energiesparenden Flüssigkristallanzeigen (LCD) vor, welche ständig die Zeit schwarz auf grau anzeigen, dies ist bis heute Standard bei Digitaluhren.
- 1974 Omega in der Schweiz baut mit dem Marine Chronometer Constellation „Megaquarz“ eine Analogquarzarmbanduhr, deren Schwingkreis mit 2.359.296 Hz schwingt und bis heute die genaueste Armbanduhr ist.
- 1976 Als erster Hersteller einer neuen Art von Einsatz-Quarzuhren bringt Omega die wasserdichte Serie "Seamaster" in den Handel.
- 1977 Bifora-Uhren entwickelt die sog. „flat-line“ mit einer Gesamthöhe von ca. 2,8 mm.
- 1980 baut Omega mit der "Dinosaure" die flachste Quarzuhr (1,46 mm).
- 2005 führt Seiko den Springdrive als federangetriebenen, Quarz-gesteuertes Uhrwerksmechanismus ein.
