Khám phá dao động là gì và bí mật đằng sau tần số dao động của đồng hồ. Hiểu rõ để không còn băn khoăn khi lựa chọn đồng hồ cho riêng mình!
Tần số dao động là khái niệm phổ biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống:
Dao động là sự thay đổi tuần hoàn lặp đi lặp lại, thường là theo thời gian của một phép đo quanh một giá trị trung tâm hoặc giữa hai hoặc nhiều trạng thái khác nhau. Tần số dao động, biểu thị bằng đơn vị Hertz (Hz), là một đại lượng vật lý đặc trưng cho số dao động hoàn chỉnh diễn ra trong khoảng thời gian một giây.
Cao độ của âm thanh sẽ giúp phản ánh mức độ thanh cao hay trầm, vốn được xác định bởi tần số của các dao động sóng âm. Khi các dao động diễn ra với tần số cao (dao động mạnh), âm thanh phát ra sẽ có tính chất cao, gọi là âm bổng. Ngược lại, khi các dao động diễn ra với tần số thấp (dao động chậm), âm thanh sẽ có tính chất trầm, gọi là âm trầm.
Trong các hoạt động thiết kế và sản xuất, việc xác định chính xác tần số góc của dao động là điều thiết yếu. Để thực hiện điều này, các đơn vị đo lường dưới đây thường được các chuyên gia áp dụng:
Hertz (Hz): Là đơn vị đo tần số trong hệ thống đo lường quốc tế (SI), biểu thị số dao động toàn phần (hay còn gọi là chu kỳ) hoàn thành trong mỗi giây. Như vậy, 1 Hz nghĩa là có một dao động toàn phần xảy ra mỗi giây.
Bph (beats per hour): Biểu thị tổng số nhịp (thường mỗi nhịp tương ứng với một nửa dao động toàn phần của bánh lắc) xảy ra trong thời gian một giờ.
A/h và Alt/h (Alternance per hour hoặc Alterations per hour): Đơn vị này biểu thị tổng số “luân phiên” xảy ra trong một giờ, trong đó mỗi “luân phiên” thường tương đương với một nhịp, tức là một nửa dao động toàn phần.
Tần số dao động được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, một trong những nhóm phổ biến hàng đầu là chế tác đồng hồ:
Tần số dao động trong đồng hồ được định nghĩa là số chu kỳ dao động hoàn chỉnh mà bánh lắc (balance wheel) - một cấu phần then chốt trong bộ máy cơ học của đồng hồ - thực hiện trong mỗi giây. Một chu kỳ dao động hoàn chỉnh sẽ bao gồm một chuyển động đi và một chuyển động quay trở lại vị trí ban đầu của bánh lắc.
Ví dụ, một chiếc đồng hồ cơ có tần số 4 Hz nghĩa là bánh lắc của nó dao động (di chuyển qua lại) 4 lần trong mỗi giây. Mỗi dao động trọn vẹn này bao gồm 2 nhịp - một nhịp khi bánh lắc di chuyển theo một chiều (có tiếng tick) và nhịp còn lại khi nó di chuyển theo chiều ngược lại (có tiếng tock). Vì vậy, 4 dao động mỗi giây sẽ tương đương với 8 nhịp mỗi giây.
Tần số dao động có liên quan trực tiếp đến bánh lắc và lò xo của đồng hồ. Mỗi lần bánh lắc dao động, nó sẽ giải phóng năng lượng để các bánh răng chuyển động. Từ đó, độ chính xác của đồng hồ phụ thuộc vào dao động đều và nhất quán của bánh lắc. Những dao động này càng ổn định và nhất quán thì đồng hồ sẽ đo thời gian càng chính xác.
Nói cách khác, tần số dao động của bánh lắc được ví như trái tim của mọi chuyển động cơ cũng như quyết định đến độ tin cậy và độ chính xác cần có ở những chiếc đồng hồ xa xỉ. Ngoài ra, tần số cao hơn không chỉ giúp đồng hồ chính xác hơn mà còn giữ đồng hồ chống chịu tốt hơn với các tác động bên ngoài như va chạm hoặc chuyển động.
Tần số cao hơn vốn mang lại nhiều lợi thế nhưng nó vẫn tồn tại một số nhược điểm: Tiêu thụ năng lượng hơn, có thể làm giảm dự trữ năng lượng,...
Tần số của một chiếc đồng hồ, đo bằng Hertz (Hz), cho biết bánh lắc của nó thực hiện bao nhiêu dao động toàn phần (một lượt "đi - về" hoàn chỉnh) mỗi giây. Điều thú vị là, mỗi dao động toàn phần này lại tạo ra 2 "nhịp" (tương ứng mỗi lượt "đi" hoặc "về"). Chính số nhịp mỗi giây này (tức là số Hz x 2) là chìa khóa quyết định đồng hồ có thể đo thời gian chi tiết đến mức nào. Công thức tính số dao động của đồng hồ:
Để chuyển từ Hz sang Bph (số nhịp mỗi giờ), bạn chỉ cần nhân số Hz với 7200.
Tại sao là 7200? Vì 1 Hz = 2 nhịp/giây, và 1 giờ có 3600 giây (2 x 3600 = 7200).
Ví dụ: Đồng hồ 4 Hz sẽ có 4 x 7200 = 28.800 Bph.
Ngược lại, để tìm Hz từ Bph, bạn chia Bph cho 7200.
Ví dụ: Đồng hồ 28.800 Bph có tần số là 28.800 / 7200 = 4 Hz.
Một đồng hồ 4 Hz, tạo ra 8 nhịp mỗi giây, cho phép chức năng bấm giờ của nó đo chính xác tới 1/8 giây. Tương tự:
2.5 Hz (tức 5 nhịp/giây hay 18.000 Bph) → chính xác đến 1/5 giây.
3 Hz (tức 6 nhịp/giây hay 21.600 Bph) → chính xác đến 1/6 giây.
5 Hz (tức 10 nhịp/giây hay 36.000 Bph) → chính xác đến 1/10 giây.
Trên trái đất, một trong những khoáng chất phổ biến nhất được biết đến là thạch anh. Thạch anh một khả năng đặc biệt là rung cực mạnh và đều đặn khi có dòng điện đi qua. Đây gọi là hiệu ứng áp điện, được phát hiện vào năm 1880. Chính nhờ đặc tính này mà thạch anh được sử dụng trong chế tác đồng hồ để giữ thời gian và độ chính xác rất cao.
Những chiếc đồng hồ thạch anh đầu tiên ra đời vào khoảng thập niên 1920 - 1930. Về sau, việc sản xuất thạch anh nhân tạo giúp cải thiện độ ổn định và giúp cho đồng hồ đeo tay thạch anh trở nên phổ biến rộng rãi từ đầu những năm 1970.
Ngày này, hầu hết đồng hồ thạch anh đều dùng tinh thể rung ở tần số tiêu chuẩn là 32.768 lần mỗi giây. Nhờ tần số cực kỳ ổn định này, đồng hồ thạch anh chính xác đến kinh ngạc, thường chỉ sai lệch khoảng một phút mỗi năm – vượt trội hơn hẳn so với đồng hồ cơ truyền thống.
Mức tần số dao động trong đồng hồ sẽ phụ thuộc vào từng thương hiệu cũng như bộ máy riêng của các thương hiệu đó:
Với đồng hồ pin, tần số dao động thông thường là 32.768 Hz. Đây được xem là tần số có chính xác tuyệt vời, tức chỉ sai số từ ±30 đến ±15 giây mỗi tháng.
18000 vph (2.5 Hz): Khi một chiếc đồng hồ cơ hoạt động ở tần số 2.5 Hz (tương đương 18.000 rung động mỗi giờ - vph), sai số lý thuyết của nó sẽ nằm trong phạm vi -30 đến +60 giây/ngày, tức đồng hồ có thể chạy chậm không quá 30 giây hoặc nhanh không quá 60 giây mỗi ngày.
21600 vph (3 Hz): Sai số lý thuyết nằm trong phạm vi -20 đến +40 giây/ngày, tức đồng hồ có thể chạy chậm không quá 20 giây hoặc nhanh không quá 40 giây mỗi ngày.
25200 vph (3.5 Hz): Sai số lý thuyết nằm trong phạm vi -15 đến +30 giây/ngày, tức đồng hồ có thể chạy chậm không quá 15 giây hoặc nhanh không quá 30 giây mỗi ngày.
28800 vph (4 Hz): Sai số lý thuyết nằm trong phạm vi -15 đến +20 giây/ngày, tức đồng hồ có thể chạy chậm không quá 15 giây hoặc nhanh không quá 20 giây mỗi ngày.
36000 vph (5 Hz): Sai số lý thuyết nằm trong phạm vi -10 đến +15 giây/ngày, tức đồng hồ có thể chạy chậm không quá 10 giây hoặc nhanh không quá 15 giây mỗi ngày.
Cám ơn bạn đã gửi đánh giá cho chúng tôi! Đánh giá của bạn sẻ giúp chúng tôi cải thiện chất lượng dịch vụ hơn nữa.
ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM