Darum hat ein Uhrenquarz immer eine Frequenz von 32,768 kHz

/ / Frequenzgebende Bauteile
Nahaufnahme eines geöffneten Uhrenquarzes

Der Uhrenquarz ist so etwas wie der „Klassiker“ unter den Quarzen. Seine Frequenz liegt immer bei genau 32,768 kHz. Doch warum dieser Wert?

Die Antwort auf diese Frage führt zurück in die Geschichte der Schwingquarze. Zu den Vorreitern bei deren Erforschung zählen die Bell Telephone Laboratories, die damalige Forschungsabteilung des heutigen Telekommunikationskonzerns AT&T. Zunächst drehte sich die Forschung hauptsächlich um die Stabilisierung der Funkfrequenzen, doch schon bald stellte sich heraus, dass Quarze auch bei der Zeitmessung gute Dienste leisten können. So präsentierten die Amerikaner im Jahr 1928 stolz die erste quarzgesteuerte Uhr der Welt.

Der Uhrenquarz setzt neue Präzisions-Standards

Bis dato liefen Uhrwerke rein mechanisch. Durch den Einbau des Quarzes und einer entsprechenden Energiequelle, die den Quarz zum Schwingen bringt, hielt erstmals eine elektronische Komponente Einzug. Und das mit Erfolg: Denn die neue Quarzuhr lief deutlich präziser als die rein mechanische Konkurrenz.

Doch welche Funktion erfüllt der Quarz im Uhrwerk? Salopp gesprochen sorgt er als Taktgeber dafür, dass die Uhr „weiß“, wie lange eine Sekunde dauert. Das gelingt durch Erzeugung einer Frequenz von genau einem Hertz. Hertz ist die gängige Maßeinheit für Frequenzen. Sie gibt die Anzahl der sich wiederholenden Vorgänge pro Sekunde in einem periodischen Signal an – in diesem Fall also das Vorrücken des Sekundenzeigers um eine Position auf dem Ziffernblatt.

32,768 kHz – die Standard-Frequenz für Uhrenquarze

Aber woher stammt nun die Standard-Frequenz eines Uhrenquarzes von 32,768 kHz? Um das zu verstehen, muss man wissen, dass die Schwingfrequenz eines Quarzes von seiner Form und Größe abhängt. Ein Quarz mit einer natürlichen Frequenz von nur einem Hertz müsste so riesig sein, dass er eher für eine Turm- als für eine Armbanduhr geeignet wäre. Ziemlich unpraktisch also im Hinblick auf Produktion und die weitere Verwendung. Aus diesem Grund behilft man sich mit einem Trick.

Uhrenquarze mit einer Frequenz von 32,768 kHz sind relativ leicht herzustellen. In der Uhr eingebaut, wird deren ursprüngliche Frequenz mithilfe sogenannter T-Flipflops oder Ripple Countern geteilt. Jedes T-Flipflop kann die Frequenz des Quarzes halbieren. Schaltet man also 15 dieser T-Flipflops in Reihe, landet man bei einer Ausgangsfrequenz von 32,768 kHz bei genau einem Hertz. Somit ergibt sich die Frequenz des klassischen Uhrenquarzes letztlich aus einer simplen Rechenoperation sowie den Rahmenbedingungen der Quarzproduktion.

Präzise Frequenzen für den Massenmarkt

Bis die Quarzuhr schließlich ihren Weg in den Massenmarkt fand, vergingen noch mehrere Jahrzehnte. Im Jahr 1969 brachte das japanische Unternehmen Seiko die erste käufliche Quarzarmbanduhr auf den Markt, mit 460.000 Yen kostete das gute Stück in etwa so viel wie ein Kleinwagen. Doch die Entwicklung verlief rasant: Bereits Mitte der 70er Jahre waren Quarzuhren bereits günstiger als bis dato „herkömmliche“ Uhren mit rein mechanischem Uhrwerk.

Zu dieser Zeit vollzog auch Jauch die Trendwende und stieg in den Handel und später auch in die Produktion von Uhrenquarzen ein. Auch heute noch sind diese Taktgeber wichtiger Bestandteil des Portfolios. Darüber hinaus bietet Jauch zudem eine breite Auswahl an Oszillatoren mit 32,768 kHz.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert