(石英钟表)
忆往昔，我们通常日出而作，日落而息。我们以天、月、年为日历，我们的时间与月亮和地球在天空中绕太阳运行的时间紧密相连。在浩瀚的历史长河之中，人们发现这种“天文计时”足以满足他们的需要。但是随着世界变得越来越疯狂和复杂，人们需要记录小时、分钟甚至秒，这意味着我们需要精确的计时方法。摆钟和机械表曾经是最好的计时工具。而如今，它们则被许多人由石英钟表所代替。
那么，曾经的普通钟表是如何工作的呢？
我们都知道钟表是用来计时的，但你有没有想过它是如何实现计时的呢？也许你能做的最简单的钟就是一个会说话的钟。如果你通过重复一个只需要一秒的数字来计算秒数（比如“一”、“二”和“三”……），你会发现你可以非常准确地计时。试试看，从1说到60，看看你能否做到比你的手表更精准呢？答案是几乎没人能做到。这也许就是人们当初发明钟表的原因。
一些早期的时钟使用摆动钟摆来计时。钟摆是一根很长的杆子或一根绳子上的重物，来回摆动。1583 年，意大利物理学家伽利略（Galileo Galilei ，1564 – 1642）发现，一定长度的钟摆来回摆动的时间总是相同的，无论它有多重，摆幅有多大。他通过观察一盏巨大的灯，在意大利比萨大教堂天花板上的链条上摆动，并在灯来回移动时用自己的脉搏为它计时，从而得出了这个结论。在时钟中，钟摆的工作是调节齿轮的速度（齿轮间的齿互相咬合）。齿轮计算通过的秒数，并将它们转换成分钟和小时，显示在环绕钟面的指针上。换句话说：钟摆上的齿轮实际上只是在计数。
(钟摆)
你可以把重物系在一根绳子上做成一个摆钟。如果绳子长约为 25 厘米，随着时间的推移，钟摆大约每秒钟来回摆动一次。较短的绳子会摆动得更快，较长的绳子则摆动得较慢。像这样的钟的问题是钟摆会不断地停下来。空气阻力和摩擦很快就会消耗掉它的能量，使其停止。这就是为什么摆钟里面有弹簧。大约一天一次，你给钟内的弹簧上发条，储存势能，使钟摆在接下来的 24 小时内保持运动。当弹簧松开时，它就为钟内的齿轮提供动力。通过一种叫做擒纵机构的“跷跷板”，钟摆迫使齿轮以精确的速率转动——这就是齿轮保持时间的方式。怀表显然太小了，不能在里面装钟摆，所以它采用了不同的机制。它没有钟摆,而是有一个摆轮,先向一个方向转动另一个则由一个比摆钟小得多的擒纵机构控制。
石英钟表的工作原理
摆钟和普通机械表的问题是你得不停地记得给它们上发条。如果你忘记了，它们就会停下来，而你也不知道现在是什么时间。摆钟的另一个问题是它们依赖于重力，而重力会因地方不同而存在大小的差异；这意味着摆钟在高海拔和海平面上报时是不同的！钟摆的长度也会随着温度的变化而变化，在温暖的日子里会略微膨胀，在寒冷的日子则会收缩，这使得它们提供的时间再次变得不那么精确。
而石英钟表则解决了所有这些问题。石英钟表是电池供电，因为它们对电能的消耗很小，电池往往可以持续数年才需要更换。另外，石英钟表也比摆钟精确得多。石英表的工作方式与摆钟和普通手表截然不同。它们仍然有齿轮，以计数秒，分及小时。但是这些齿轮是由微小的石英晶振来调节的。重力并不起作用，所以当你在海上攀登珠穆朗玛峰时，石英钟表会告诉你精准的时间。
Quartz是地球上最常见的矿物之一，由二氧化硅的化合物制成（硅也是制造芯片的原料）。你可以在沙子和大多数岩石中找到它。石英最有趣的地方可能是它的压电性。这意味着如果施加压力在石英晶体上，它会产生微小的电压。反之亦然：如果你对一块石英施加电压，它就会以精确的频率振动（每秒钟振动的次数是精确的）。
在石英钟表内部，电池通过电路向石英晶体输送电能。石英晶振以精确的频率振动（来回振动）：精确到每秒 32768次。该电路计算振动的次数，并利用它们产生规则的电脉冲，每秒一次。这些脉冲可以驱动 LCD 显示器（数字显示时间），也可以驱动一个小型电动马达（实际上是一个微型的步进电机），旋转齿轮，使时钟的秒针、分针和时针旋转。
(理论上的石英钟表工作原理)
1、电池为芯片电路提供电流。
2、芯片电路使石英晶振(32.768KHz)每秒振荡（振动）32768次。
3、芯片电路检测石英晶振振荡，并将其转化为规则的电脉冲，每秒一次。
4、电脉冲驱动微型电动步进电机。这把电能转换成机械能。
5、电动步进电机带动齿轮转动。
6、齿轮环绕钟面转动以保持时间。
(现实中的石英钟表内部结构)
1、电池
2、电动步进电机
3、芯片
4、电路将芯片连接到其它元件。
5、石英晶振
6、用于时间设置的顶置螺钉
7、齿轮以不同的速度转动小时、分钟和秒针
8、微小的中心轴将指针固定在适当的位置
如果石英真的如此神奇，你可能会想，为什么石英表不能永远保持绝对的精确度呢？为什么它也会出现时间快或慢的问题呢？
(晶诺威科技RTC圆柱直插晶振32.768KHz产品图)
答案是，在不同的温度和压力下，石英晶振的振动频率略有不同，因此它的计时能力(在很小的程度上)受到我们周围温度的影响。从理论上讲，如果你一直把手表戴在手腕上（它的温度基本上是恒定的）。但是，即使石英晶体能够以完全恒定的频率振动，它安装在电路中的方式（如晶振频率精度、晶振工作温度范围、晶振年老化率、负载电容匹配、杂散电容干扰等）、齿轮中的微小缺陷、摩擦力的大小等也会在计时中产生微小的误差，所有这些效应都足以使理想中的石英钟表误差达到每天一秒钟左右的偏差。
