Ur

Wikipedia

För andra betydelser, se Ur (olika betydelser).

En uppdragbar väckarklocka

Ett ur (eller en klocka) är ett instrument som visar aktuell tid eller som kan mäta ett tidintervall.

Innehåll

1 Funktion
2 Historia
- 2.1 Urval av uppfinningar
3 Typer
- 3.1 Digitala/analoga ur
- 3.2 Radiostyrda ur
4 Tillverkning
5 Typer av ur
6 Modeller av ur
7 Se även
8 Referenser
9 Externa länkar

[redigera] Funktion

Ett ur har huvudsakligen två funktioner:

Det kan användas för att visa den nuvarande tiden i form av datum, timmar och sekunder och ibland ännu mindre tidsenheter beroende på den önskade precisionen. Ofta finns ett urverk vars mekanism ger från sig ljud vid vissa bestämda tidintervall, vanligtvis varje hel- och halvtimme. Ljuden kan exempelvis vara i form av ett klockspel (t ex kyrkklockan i ett kyrktorn), göken som far ut i ett gökur, eller en enkel ljudsignal. Det vanligaste är då att antalet hela timmar (i 12-timmarsformat) anges med ett motsvarande antal signaler (klockslag). Skeppsur anger tiden i glas med en till åtta ljudsignaler (åtta glas motsvarar fyra timmar eller en "vakt").

Dessutom kan ett armandsur ha funktion som smycke. Boetten kan då vara utförd i ädel metall och vara besatt med många pärlor och briljanter. Verken i sådana ur brukar hålla en hög kvalitet. Sammantaget gör detta att smyckeur betingar rena fantasipriser på många 10-tusentals kronor.

Klockor för synskadade finns av två huvudtyper. I den första kan skyddsglaset öppnas alternativt saknas skyddsglas över visarna, som då är robust utförda. Den synskadade kan då med fingrarna känna visarnas lägen och på så sätt ungefärligen klara ut tiden på dygnet. Den andra typen är en modernare variant som anger tiden i timmar och minuter med syntetiskt tal.

Uret kan även nyttjas för att mäta tidsintervall, då kallas uret tidtagarur eller kronograf (ett sådant ur är oftast försett med fler visare och fler skalor än en vanlig klocka). Ett särskilt noggrant ur kallas kronometer.

Gnomonen är detta solurs triangulära blad

[redigera] Historia

Tidmätare är en av människans äldsta uppfinningar. Anordningar som med någorlunda noggrannhet kan användas för att mäta tid har funnits länge. Olika tekniker har använts som alla utnyttjar en känd regelbundenhet för att mäta förfluten tid. Exempelvis har skuggan som kastas av solens sken använts i soluret åtminstone sedan 3000 år före vår tideräkning. Solskuggan från obeliskerna i det forntida Egypten, höga, smala stenpelare, kunde användas på detta sätt. Sådana pelare kallades för gnomon och försågs senare med en öppning vid toppen som gjorde att pelarens längd även kunde användas för att mäta solhöjd och andra astronomiska data.

I timglaset rinner finkornig sand genom en trång öppning, och efter en bestämd tid är sanden slut och timglaset måste vändas. Samma princip används i vattenuret, klepsydran, som funnits åtminstone sedan 1500 år fvt. Dessa ur hade fördelen att de var oberoende av dagens ljus. Under den tidiga medeltiden används levande ljus för att mäta tiden. Ibland fanns metallkulor inuti stearinet som framställde ljud när de föll till marken.

Tidpunkten för uppfinnandet av de första mekaniska uren är inte känd. Den så kallade Antikytheramekanismen visar dock att tekniken var känd mycket tidigare än skriftliga källor finns att berätta. Begreppet urmakare används för första gången 1269 i ett kvitto från klostret Beaulieu i Frankrike. Den första källskrift som handlar om ett mekaniskt ur syftade på en apparat i palatset för familjen Visconti i Milano.

[redigera] Urval av uppfinningar

ca 1280: ur med kugghjul i England
1427: ur med fjäder av Heinrich Arnold (†1460)
1510: fickur av Peter Henlein (Nürnberger Ei)
1657: pendyl av Christian Huygens
1759: skeppskronometer H4 av John Harrison

1923: automatisk ur av John Harwood
1927: kvartsur av Warren Alwin Marrison
1949: atomur
1967: radiostyrd ur av Wolfgang Hilberg (Telefunken-patent)

[redigera] Typer

Radiostyrt ur med digital visning

Ur kan kategoriseras efter olika sätt att visa tiden, efter urverkets typ, användningsområde eller utformning. Bland de vanligaste sortens ur är armbandsuren. Klockradion är också en vanlig typ av ur. En väckarklocka ger en kraftig signal, som vid en inställbar tidpunkt ska väcka en sovande, eller påminna om en tid som skall passas. Ursprungligen var det verkligen en klocka, som gav ljud ifrån sig, men nyare tids elektriskt drivna väckarur ger antingen en tonsignal (upprepade tonstötar) i en liten inbyggd högtalare eller i nätanslutna modeller en kraftig surrsignal med hjälp av elnätets växelström. I en klockradio kan man välja signal mellan tonstötar, surr eller ett förinställt radioprogram. I den mån man har valt radioprogram som väckningssignal, förlitar man sig på att den inställda radiostationen verkligen sänder något, när väckning ska ske.

[redigera] Digitala/analoga ur

Digitala ur visar tiden i siffror. Två olika sorters tidsvisning förekommer:

24-timmars som visar 00:00.00 – 23:59.59
12-timmars som visar 01:00.00 – 12:59.59

Vid 12-timmarsvisning brukar klockslaget kompletteras med bokstäverna AM (ante meridiem) för förmiddag och PM (post meridiem) för eftermiddag.

Analoga ur visar tiden med hjälp av visare på en urtavla. De visar nästan uteslutande tiden i 12-timmarsformat. Hos de flesta ur rör sig visarna åt det håll som på norra halvklotet är medsols. Motsatt riktning är ovanligt men kan förekomma i skämtur som "går baklänges", kallade "Gophy Clock" efter en seriefigur, som framställs "dum i huvudet". Av denna historiska praxis uppkom konventionen "medurs" för en roterande rörelse åt det håll som på norra halvklotet är medsols.

Medurs och moturs är liksom medsols och motsols rotationsriktningar och kan inte entydigt beskrivas med uttrycken åt höger eller åt vänster. Visarspetsen på ett konventionellt analog-ur rör sig som betraktaren ser den medurs åt höger vid läget 12 och åt vänster vid läget 6 på urtavlan.

Redan kvartsur av enkelt slag har en osäkerhet på högst några sekunder per månad, mekaniskt styrda ur oftast mycket mer.

[redigera] Radiostyrda ur

Radiostyrda ur styrs av en sändare kopplad till atomur. Dessa radiosändare, normalfrekvens- och normaltidstationer finns på ett flertal platser i världen. Den som ligger närmast Sverige ligger i Mainflingen nära Frankfurt i Tyskland. Den tyska stationen har identitetsbeteckningen DCF77 och sänder kontinuerligt på frekvensen 77,5 kHz. Den har ett täckningsområde, som i Sverige sträcker sig ungefär till Luleå. Norr om Luleå är mottagningen osäker.

MSF i Rugby är Storbritanniens motsvarighet. Den stationen sänder på frekvensen 60 kHz. Stationen WWV i USA sänder också på 60 kHz. Andra normalstationer i USA sänder på ett flertal frekvenser i kortvågbanden; WWB i Boulder och WWH på Hawaii. Två japanska stationer, bägge med identifikationssignalerna JJY, sänder på 40 kHz resp 60 kHz. Liknande stationer finns i ett flertal andra länder på jorden. Den exakta tiden gäller endast vid den plats där atomuret är uppställt. För alla andra platser fördröjs signalen beroende på överföringstiden i förbindelsen, som inte är försumbar trots att radiovågorna går "med ljusets hastighet". För lågfrekvensstationerna (långvåg) sker överföringen med s k markvåg, som är ganska stabil, men ger en fast fördröjning i proportion till avståndet till sändaren. För de sändningar som sker i högfrevensbanden (kortvåg) sker överföringen på längre sträckor med s k rymdvåg, som inte är lika stabil som långvåg, men har större räckvidd. Variationerna hos kortvågsignalerna beror dels på jonosfärens egenskaper, dels på att avståndet kan bli större i HF-stationernas stora täckningsområden. Det går t ex bra att i Sverige ta emot signaler från WWB (kortvåg), medan signaler från WWV (långvåg) inte når fram. De billiga radiostyrda uren bygger alla på mottagning av signaler från långvågstationer. För användning av tidsignalerna på kortvåg krävs mer specialicerad mottagningsapparatur, som används för diverse vetenskapliga ändamål, och som inte förekommer bland den breda allmänheten.

Mätosäkerheten vid synkronisering mot en långvågsändande normalstation är 0,1 – 15 ms. När man använder en kortvågreferens ska man räkna med en osäkerhet på 1 – 20 ms.^[1]

De radiostyrda uren ställs vid tillverkningen in på frekvensen för den normalstation som skall tas emot, vilket sedan inte kan ändras av användaren. Reser man med sitt radiostyrda ur till täckningsområdet för en normalstation med annan frekvens upphör styrningen, och uret fungerar då bara som ett ordinärt kvartsur.

Radiostyrda ur finns sedan 1991 då Junghans Uhren GmbH i Tyskland började sälja sin Mega 1. Dessa tidiga radiostyrda ur betingade i handeln i Sverige ett pris på ungefär 800 kr. I början på 2000-talet får man ett radiostyrt ur för några tior.

Tidssignalerna sker med en speciell, internationellt antagen kod, som anger inte bara timmar, minuter och sekunder, utan även vilken dag det är. Den kod som sänds av DCF77 sköter även växlingen mellan sommartid och vintertid, så att alla av denna station styrda ur vid den tidpunkt, som fastställts gälla inom EU, rycker en timme framåt eller bakåt utan att innehavaren behöver göra något.

För dem, som använder MSF som referensstation blir det inte så enkelt, eftersom Storbritannien tillämpar sommartid, men inte Irland, som ligger i samma täckningsområde. I USA är läget beträffande sommartid mycket komplicerat. Dels har man inom den sammanhängande delen tre olika tidzoner. Alaska och Hawaii har sina egna tidzoner utanför detta. Sedan är tillämpningen av sommartid mycket olika mellan de olika staterna, som var och en själv bestämmer, när växling ska ske. Det finns ingen samlad syn på växlingsdatum, så det sker olika i de olika delstaterna. Vissa stater växlar inte alls. Detta ställer till mycket bekymmer exempelvis för flygets tidtabeller. Detta kan leda till att man vid en kort tur mellan två närliggande stater skenbart landar innan man startat.

I det fall införande av skottsekund är aktuellt, så ordnas det också automatiskt av normalstationen. Skottsekunder, om de behövs, förekommer bara vid den midnatt, som inträffar vid ett halvårsskifte. Det sker genom att vid man vid den kritiska tidpunkten först sänder koden för sekund 59, därefter sekund 60 och sedan sekund 00. Man sänder så att säga samma sekund två gånger. När skottsekund inte ska sändas är det sekund 00, som följer på sekund 59. Med andra ord innebär detta att sändning av koden för sekund 60 förekommer ytterst sällan. Vissa år sänds sekund 60 inte någon gång. Skottsekundens vara eller icke vara beror på ojämnheter i jordens rotation, som inte kan beräknas långt i förväg. Beslutet fattas först några månader före aktuellt halvårsskifte och stöder sig på en mängd observationer av skilda slag, vilka sammanställs av Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS).

Ett radiostyrt ur av speciellt slag är det som ingår i GPS-mottagare. Dessa synkroniseras av atomur av cesium-typ eller rubidium-typ i de 24 GPS-satelliterna. Osäkerheten uppgår till mindre än 1 µs.^[1]