miércoles, febrero 26, 2020

Mecanismo de un reloj

Mecanismo de un reloj

Los dispositivos para medir y mostrar el tiempo están entre nosotros desde hace más de 5500 años, donde se vieron por primera vez en las antiguas civilizaciones de Babilonia y Egipto. A partir de ese momento, el tiempo comenzó a medirse con una precisión cada vez mayor, y finalmente nos llevó a fabricar los relojes mecánicos que conocemos desde hace tiempo, donde se fabrican mediante el mecanizado cnc. Desde el momento en que representó uno de los primeros inventos humanos, hasta los tiempos modernos en que los relojes atómicos pueden medir con precisión períodos de tiempo increíblemente pequeños e increíblemente grandes, el principio más básico en el que cada reloj funciona es la oscilación.

Aunque vimos a través de nuestros relojes históricos que usan muchos procesos físicos diferentes, la oscilación representa la base de cada uno de ellos, y todos tienen partes analógicas similares. Para medir el tiempo, el reloj debe tener una fuente de energía, un objeto oscilante que repita su movimiento una y otra vez, un dispositivo controlador que captura esos latidos oscilantes en series de pulsos (a través de la fricción). Estos pulsos se recogen en la cadena de contadores que tienen una longitud estandarizada (segundos, minutos, horas, etc.). Finalmente, el contador de tiempo se transmite al indicador de pantalla, que muestra los resultados en una forma legible para los humanos.

Aquí veremos todas las piezas de un mecanismo de reloj, que se fabrican en un centro de mecanizado especial, con herramientas de gran precisión, para lograr obtener los mejores relojes del mundo.

Fuente de alimentación
Cada reloj necesita funcionar continuamente, y por eso necesita tener una fuente de energía (a veces incluso una fuente secundaria para momentos de emergencia) que impulsará todos sus mecanismos y asegurará una medición precisa y confiable del tiempo.

Los relojes mecánicos pueden funcionar con pesos suspendidos (péndulo oscilante), rueda dentada, tambor o resorte principal.
Puede funcionar con electricidad, que se transporta directamente al reloj desde la red eléctrica o se almacena en baterías; o con fuentes de energía automáticas, que utilizan la energía cinética del movimiento del usuario para generar movimiento de pequeños pesos y alimentan un resorte principal mecánico o un generador eléctrico que se conecta al medio de almacenamiento a bordo (batería).

Oscilador
Oscilador armónico físico es el componente clave de cada reloj moderno. Al proporcionar un movimiento de frecuencia constante, los mecanismos del reloj pueden capturar esas oscilaciones y transformarlas en series de pulsos sincronizados con precisión que nos muestran el paso exacto del tiempo. Estos son algunos de los osciladores más comunes:
  • Rueda de equilibrio y péndulo para relojes mecánicos.
  • Cristal de cuarzo en relojes de cuarzo.
  • Vibración de electrones y átomos en relojes atómicos.
Controlador
El controlador es un mecanismo que captura la frecuencia de movimiento de los osciladores y los convierte en series de pulsos que pueden mostrarnos el paso del tiempo. Los dos dispositivos controladores de reloj más comunes son:
  • Escape, que se utiliza en relojes mecánicos que funcionan con péndulos oscilantes y ruedas de equilibrio.
  • Circuito electrónico de oscilador, que genera una serie de pulsos eléctricos que se sincronizan con el oscilador.
  • Cadena de contador, que es un mecanismo que cuenta los pulsos creados por el controlador y los convierte en unidades tradicionales de medición de segundos, minutos y horas.
Indicador
Muestra la parte del reloj, que tiene el trabajo de representar visualmente la información recopilada por el resto de los mecanismos del reloj. Los primeros relojes señalaban el tiempo con un sonido audible de campanas, las agujas minuciosas se introdujeron en 1800, los relojes digitales llegaron con la expansión de la tecnología moderna en la segunda parte del siglo XX, y el siglo XXI nos trajo relojes parlantes como parte del mundo moderno de la informática portátil (teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles), donde se utilizan máquinas de control numérico por computadora para su fabricación.

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