{"id":34185,"date":"2023-03-03T10:00:41","date_gmt":"2023-03-03T09:00:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.uhrinstinkt.de\/magazin\/?p=34185"},"modified":"2023-08-21T16:15:27","modified_gmt":"2023-08-21T14:15:27","slug":"was-ist-ein-oszillator","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.uhrinstinkt.de\/magazin\/was-ist-ein-oszillator\/","title":{"rendered":"Was ist ein Oszillator?"},"content":{"rendered":"

\u00ab Die gro\u00dfen Vorteile moderner Quarzuhren \u00bb<\/h2>\n

Obwohl elektrische Zeitanzeiger f\u00fcr viele Mechanik-Enthusiasten nicht infrage kommen, offenbaren sie bei n\u00e4herem Hinsehen eine immense technische Faszination. Vor allem das Herzst\u00fcck, der taktgebende Oszillator, ist ein filigranes Wunderwerk am Handgelenk. Wie der Mechanismus funktioniert und warum Quarz-Oszillatoren die Pr\u00e4zision mechanischer Alternativen um ein Vielfaches \u00fcbertreffen, erfahren Sie beim Weiterlesen.<\/strong><\/p>\n

Definition: Oszillator einfach erkl\u00e4rt<\/h2>\n

Laut physikalischer Definition bezeichnen Oszillatoren schwingungsf\u00e4hige Systeme. In Uhren fungieren sie als Taktgeber und treten entweder als Unruh-Spiralfeder-Kombination (Handaufzugs- und Automatikuhr) oder in Form eines Schwingquarzes (Quarzuhr) in Erscheinung. Die zentrale Aufgabe des Oszillators liegt in der Erzeugung eines gleichm\u00e4\u00dfigen Taktes, sodass die gespeicherte Energie im Federhaus oder in der Batterie nicht willk\u00fcrlich ans Zeigerwerk weitergegeben wird. Simpel ausgedr\u00fcckt: Ohne Oszillator kein korrekter Sekundenrhythmus. Mechanische Uhren folgen hierbei einem schnell erkl\u00e4rten Prinzip: Die im aufgezogenen Federhaus gespeicherte Energie wird an ein R\u00e4dersystem weitergegeben, an dessen Ende das sogenannte Assortiment (Kombination aus Anker, Ankerrad, Unruh, Spirale) inklusive des Oszillators steht. Von diesem wird die Energie reguliert, bevor sie fein getaktet ans Zeigerwerk weitergegeben wird. Die Entwicklung funktionst\u00fcchtiger Assortiments z\u00e4hlte zu den anspruchsvollen Errungenschaften der Horologie und hat die Uhrenwelt, wie wir sie heute kennen, erst erm\u00f6glicht.<\/p>\n

\"Eingebaute<\/p>\n

Quarz-Oszillatoren: Ein Kristall gibt den Takt an<\/h2>\n

Auch die Erkl\u00e4rung eines Quarz-Oszillators ist kein Hexenwerk. Analog zur Aufzugsfeder eines mechanischen Uhrwerks, dient die Batterie als Energiespeicher. Damit sie ihren Strom nicht unreguliert ans R\u00e4derwerk weiterleitet, kommt der Quarzoszillator zum Einsatz: Wie eine kleine Stimmgabel aussehend, besteht der Kristall aus synthetischem Material und wird durch die elektrische Spannung der Batterie zum Schwingen gebracht. Grundlage dieses Ablaufs ist der piezoelektrische Effekt, welcher 1880 von den ber\u00fchmten Physikern Pierre und Jacques Curie entdeckt wird. Er besagt, dass bestimmte Kristalle beim Anlegen einer Oberfl\u00e4chenspannung ihre Form ver\u00e4ndern. Der Kristall schwingt exakt 32.768 Mal pro Sekunde (32.768 Hertz).<\/p>\n

\"Nahaufnahme<\/p>\n

Warum exakt 32.768 Hertz?<\/h2>\n

Egal ob TW-Steel<\/a>, Tag Heuer<\/a> oder Breitling<\/a>: In allen Preisklassen und bei s\u00e4mtlichen Herstellern ist die Standardfrequenz von 32.768 Hertz vorzufinden. Der Grund f\u00fcr diese Einheitlichkeit ist kein physikalisches Gesetz, sondern ein erstmals 1971 von Girard-Perregaux<\/a> definierter und anschlie\u00dfend von der gesamten Branche \u00fcbernommener Standard. Um das zu verstehen, m\u00fcssen wir uns das Ziel einer Quarzuhr vor Augen f\u00fchren: Am Ende soll sich der Sekundenzeiger exakt einmal pro Sekunde bewegen, also mit einer Frequenz von einem Hertz. Ein Schwingquarz, dessen nat\u00fcrliche Frequenz gem\u00e4\u00df piezoelektrischer Gesetze ein Hertz betr\u00e4gt, w\u00e4re allerdings riesig und w\u00fcrde in keine Armbanduhr passen. Je kleiner der Kristall, desto h\u00f6her die Frequenz.<\/p>\n

\u00a0 \u00a0\"TW-Steel<\/a>\u00a0 \u00a0 \u00a0\"Tag<\/a><\/p>\n

Die Uhrenhersteller behelfen sich mit folgendem Trick: Es wird ein deutlich kleinerer Quarzkristall verbaut (wenige Millimeter), der beim Anlegen der Elektrizit\u00e4t mit 32.768 Hertz schwingt. In dieser Geschwindigkeit darf der Sekundenzeiger nat\u00fcrlich nicht ticken. Zur Reduktion der Frequenz kommt zwischen Oszillator und R\u00e4derwerk eine T-Flipflop-Schaltung zum Einsatz, die aus 15 einzelnen T-Flipflops besteht. Diese Bauteile halbieren jeweils die eingehende Frequenz. Teilt man 32.768 Hertz 15 Mal durch 2, erh\u00e4lt man genau 1 Hertz. Jetzt sind die Schwingungen in die Dauer einer Sekunde \u00fcbersetzt und werden schlussendlich an einen Schrittmotor weitergeleitet, der die Energie aufs R\u00e4derwerk und somit die Zeiger der Junghans<\/a>, Bruno S\u00f6hnle<\/a> oder anderen Quarzuhr \u00fcbertr\u00e4gt. Jedes Mal, wenn der Oszillator (der Quarzkristall) 32.768 Schwingungen vollzogen hat, gibt der Schrittmotor exakt einen Impuls ans R\u00e4derwerk weiter, woraus ein Zeigertick resultiert.<\/p>\n

\"Junghans<\/a>\"Bruno<\/a><\/p>\n

Quarzoszillator: Vielfach pr\u00e4ziser im Vergleich zur Automatikuhr<\/h2>\n

Sie sehen: Ein Quarz-Oszillator ist einfach erkl\u00e4rt. Die wichtige Frage lautet: Welche Vorteile bietet das modern anmutende, bereits in den 1920er-Jahren entwickelte System gegen\u00fcber der mechanischen Zeitmessung? Das st\u00e4rkste Argument liegt in der massiv erh\u00f6hten Pr\u00e4zision. W\u00e4hrend eine mechanische Junghans, Omega<\/a> oder Tag Heuer mit ihrem Unruh-Spiralfeder-Oszillator typischerweise drei bis f\u00fcnf Hertz auf die Beine stellt, sorgt die ungleich h\u00f6here Frequenz des Quarzwerks f\u00fcr eine massive Steigerung der Genauigkeit. COSC-zertifizierte Mechanikuhren weichen t\u00e4glich zwischen -4 und +6 Sekunden von der Atomzeit ab, w\u00e4hrend durchschnittliche Quarzkaliber lediglich 30 Sekunden Gangfehler pro Monat zulassen.<\/p>\n

\"Breitling<\/a><\/p>\n

High-End-Ausf\u00fchrungen wie die SuperQuartz-Werke von Breitling steigern diese Exaktheit nochmals um das Zehnfache. Bedeutet f\u00fcr den Tr\u00e4ger: Ein Nachjustieren der Uhrzeit muss h\u00f6chstens alle paar Monate durchgef\u00fchrt werden. Vier weitere Vorteile der Quarztechnik sind f\u00fcr viele Uhrenfans ebenfalls starke Kaufargumente:<\/p>\n

Robust, pflegeleicht und flach: weitere Vorteile<\/h2>\n