Enheter for å måle og vise tid har startet livet for over 5500 år siden i gamle sivilisasjoner i Babylon og Egypt. Fra det tidspunktet begynte tiden å bli målt med stadig økende nøyaktighet, og til slutt førte oss til den delen av historien da mekaniske klokker og klokker endelig gikk inn i livene våre. Fra det øyeblikket da det representerte en av de første menneskelige oppfinnelser, til den moderne tid hvor atomurene nøyaktig kan måle både utrolig bittesmå og utrolig store tidsperioder, er det mest grunnleggende prinsippet som hver klokke arbeider, oscillasjon.
Selv om vi så gjennom historieklokkene våre som bruker mange forskjellige fysiske prosesser, representerer svingning grunnlaget for hver eneste en av dem, og alle av dem har lignende analoge deler som vil bli beskrevet her. For å måle tid må klokken ha strømkilde, oscillerende objekt som gjentar bevegelsen sin om og om igjen, kontrollenhet som fanger opp de svingende slagene i serie med pulser (via friksjon). Disse pulsene blir deretter samlet inn i kjeden av tellere som har standardisert lengde (sekunder, minutter, timer osv.). Endelig videresendes tidstelleren til displayindikatoren, som viser frem til en menneskelig lesbar form.
Strømkilde
Hver klokke trenger å løpe kontinuerlig, og på grunn av det må den ha en strømkilde (noen ganger til og med en sekundær kilde i nødsituasjoner) som vil drive alle dens mekanismer og sikre presis og pålitelig måling av tid.
Mekaniske klokker kan drives av hengende vekter (svingende pendel), tannhjul, trommel eller hovedfjær.
Elektrisitet, som enten føres til klokken direkte fra strømnettet, eller lagres i batterier.
Automatiske kraftkilder, som bruker kinetisk kraft fra brukerens bevegelse for å generere bevegelse av små vekter og kraft, enten mekanisk strøm, eller elektrisk generator som er koblet til lagringsmediet ombord (batteri).
oscillator
Fysisk harmonisk oscillator er nøkkelkomponenten i enhver moderne klokke. Ved å tilveiebringe konstant frekvensbevegelse, kan klokkens mekanismer fange opp disse svingningene og transformere dem til presis tidsbestemte serie pulser som viser oss nøyaktig passering av tid. Her er noen av de vanligste oscillatorene:
Balansehjul og pendel for mekaniske klokker.
Kvartskrystall i kvartsur.
Vibrerende elektroner og atomer i atomur.
Controller
Controller er en mekanisme som fanger opp bevegelsesfrekvens av oscillatorer og konverterer er til serie av pulser som kan vise oss tidens gang. To vanligste klokkekontrollenheter er:
Escapement, som brukes i mekaniske klokker som drives av svingende pendler og balansehjul.
Elektronisk oscillatorkrets, som genererer serier med elektriske pulser som er synkronisert med oscillatoren.
Motkjede
Motkjede er en mekanisme som teller pulser som ble opprettet av kontrolleren og dekker dem til tradisjonelle tidsmåleenheter på sekunder, minutter og timer.
indikator
Vis del av klokken, som har som oppgave å visuelt representere informasjon som samles inn av resten av klokkemekanismer. Tidlige klokker signaliserte tid ved hørbart å slå bjeller, minutthender ble introdusert på 1800-tallet, digitale klokker kom med utvidelsen av moderne teknologi i andre del av 1900-tallet, og det 21. århundre brakte oss snakkeklokker som en del av moderne bærbar dataverden (smarttelefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner).
