Uhren mit Uhrwerken aus Quarz

Uhren mit Uhrwerken aus Quarz

Die Quarzuhr besitzt kein mechanisches Pendel, sondern enthält einen elektronischen Oszillator. Durch einen Schwingquarz wird seine Frequenz besonders genau eingehalten. Je höher die Frequenz der in der Uhr befindlichen Taktgeber ist, desto genauer ist die Zeitanzeige der Uhr. Eine Schwingung von zum Beispiel 5 Hz weisen mechanische Uhren auf. Gesteigert werden kann dieser Wert durch den höheren Verschleiß bei schnellerem Lauf nur wenig. Die so genannten Stimmgabeln waren die ersten Versuche, Uhren mit einem Taktgeber mit höherer Frequenz zu entwickeln.

1929 wurde die Quarzuhr von Warren Alvin Marrison, einem kanadischen Telekommunkationsingenieur, erfunden. Die Resultate dieser Uhr waren aber schlechter als die zu dieser Zeit vorrangigen Präzisionspendeluhren. Dies lag an den schlechteren Gangresultaten aufgrund nicht ausreichender Temperaturkompensation. Bessere Gangresultate zeigten erst die Uhren von Adolf Scheibe und Udo Adelsberger. Zunächst wurden für diese Uhren Röhren verwendet. In den 50er Jahren kamen dann die Transistoren auf. Sie ermöglichen das Herunterteilen des Quarzoszillators auf einen Sekundentakt.

Ein mechanisches Uhrwerk wird entweder über ein Schrittschaltwerk, einen Synchronmotor oder einen elektronischen Unruhschwinger von Schwingungen angetrieben. Angezeigt werden kann die Uhrzeit über mechanische Zeiger, LCD oder LED.
In der Regel wird der Quarzkristall bei seiner Herstellung kalibriert. Dazu wird ein Zusatzgewicht auf den Kristall, wie zum Beispiel Metall, aufgebracht. Gemessen wird die Schwingung des Kristalles, nach dessen Anregung, und das Zusatzgewicht mit einem Laserstrahl verdampft, bis die Eigenschwingung des gewünschten Wertes erreicht ist.
Durch eine Thermokompensation kann die Genauigkeit einer Quarzuhr im Betrieb gesteigert werden. Sie passt den Gang der Uhr abhängig von einer gemessenen Umgebungstemperatur an.

Auch die Funkuhren sind im allgemeinen Quarzuhren. Sie werden via Funk regelmäßig synchronisiert durch eine hochgenaue Atomuhr.
Ebenfalls eine Quarzuhr ist auch die Systemuhr des handelsüblichen Personal-Computers. Stellen lässt sich diese regelmäßig über das Internet durch das Network Time Protocol kurz NTP. Sie kann aber auch via Funkuhr synchronisiert werden. Entweder ist diese bereits im Computer integriert oder wird extern angeschlossen.

Die meisten heute erhältlichen Armbanduhren sind ebenfalls Quarzuhren, unter den Casio Uhren wie unter denen anderer Hersteller.