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電波時計〜時計の仕組みや歴史、精度まで

電波時計とは


電波時計とは、独立行政法人情報通信研究機構の日本標準時グループが管理運
営を行っている標準電波を受信して、時刻及びカレンダーを自動修正する時計の
ことをいいます。


電波時計の仕組み


電波時計には電波受信用のアンテナが入っています。このアンテナで「長波標
準電波」という時刻情報を持った電波を一日に数回受信し、時刻を修正するので
す。電波を受信している時間は一日のうちわずか数分〜数時間。その他の時間は
普通のクオーツ時計と同じように時計内部の水晶発振器を使って動きます。
広告などで見る「10万年に1秒しか狂わない精度」というのは、電波時計が受信し
ている時刻情報の方の精度であって、電波時計そのものの精度はクオーツ時計と
変わりません。しかし、現在のクオーツは一日あたり0コンマ何秒の誤差という
精度であり、電波時計は時刻を毎日修正するので実使用上は特に問題ないといっ
てもいいでしょう。
アンテナはクロックの場合は大型のバーアンテナが使用されています。腕時計は
超小型のアンテナしか内蔵することが出来ないため、電波の受信能力については
各社によって異なります。電波の受信状況は、携帯電話のアンテナの表示と同じ
ようなインジゲーターで表されるものが多いでしょう。
コンクリートのビルの中や地下など、電波の届かない場所はけっこうあります。
そのような場所では受信能力にかかわらず、電波時計の機能を発揮することが不
可能です。
電波時計の盲点は、受信環境や製品の品質によっては誤った情報を受信して突然
時刻が狂ってしまうケースがあることです。




電波時計の歴史


約20年前、ドイツで電波クロックが実用化されたのがはじまり。日本でも実験
モデルの開発が進められており、1999年6月、標準電波の本格的な送信開始とと
もに、電波時計の時代がスタートしたのです。以来、急速に市場が立ち上がりま
した。現在ではクロック新製品の70〜80%を電波時計が占めるほど拡大されてい
ます。電波ウオッチも、技術革新による小型化・低消費電流化や低価格化が進み
、デザインバリエーションが年々豊富になっているため、数年後には腕時計も電
波時計が当たり前の時代が来ると考えられます。


電波時計は人体や医療機器に影響を及ぼさないのか?


電波時計は標準電波を受信するだけで、電波を発信していません。ですから人
体はもとより、ペースメーカーを始めとする医療用機器をご使用の方でも通常の
時計と同様に安心して使用できるのです。


電波時計の精度


ほとんどの電波時計が、月差15秒前後の標準的なクォーツ・ムーブメントを採
用。計算上、1日の誤差は0.5秒ほどですから、1日に1回標準電波を受信して時
刻修正をすれば、時刻が狂うことはまずないでしょう。実際には大半のモデルが
、クロックで1日に12〜24回、ウオッチは深夜に数回、自動的に電波を受信して
時刻を修正するように仕組みになっています。受信には1分ほど時計を静止した
ところに置く必要があるので、ウオッチでは深夜を利用しているのです。必要な
場合には手動でも受信できますし、受信インジケーターで状況を確認できるモデ
ルも多いので、精度は限りなく日本標準時に近いようです。


電波時計で音声目覚ましを自作するための条件


<1>時刻をデジタル表示で指定(時刻あわせ)出来ること
文字盤をはめなおすときに針を取り外す必要があり、そのときに歯車が狂ってし
まう可能性があります。ですから、現在の時計の針が何時を示しているのかを正
確にデジタル表示できる仕様でないと、役に立たない(針の表示を信用できない
)時計になってしまいます。


<2>大きいスピーカーが付いていること
普通、アラームは電子ブザーか機械式の鈴で作られています。こうした目覚まし
時計にクリアな音声を実現するため、必要な大きさのスピーカーを実装しようと
すると、改造や時計内との空間のやり取りなどかなりの手間が必要になります。


<3>文字盤をネジで露出させられること
数千円以下の安い時計は修理を考えないつくりになっているので、文字盤のフタ
部分がはめ殺しで取り外せないようになっています。そうした種類の時計も軽く
爪をはずせば文字盤を露出させることは出来まますが、改造の際の作りやすさを
考えれば 文字盤はネジで露出できるほうが楽でしょう。


電波時計の受信しやすい環境



  • 晴れの日

  • 夜中から早朝

  • 周りに高い建物の無い、見晴らしの良い場所

  • 木造家屋

  • 窓際 ( 窓に金属製のブラインドがかかっていたり、ガラスが金網入りの場
    合は、電波が中に入りにくくなります)

  • 標準電波送信所の方向に最も受信しやすい面を向ける (製品によって最も
    受信しやすい設置の仕方は異なります)


電波時計の受信しにくい環境



  • 家庭電化製品、OA機器のそば(テレビ、スピーカー、FAX、パソコンな
    ど)

  • 工事現場、空港のそば、交通量の多いところなど

  • 乗り物の中(自動車、電車、飛行機など)

  • マンションやビルなどの鉄筋、鉄骨の建物の中、およびその周辺

  • 高圧線、架線の近く

  • 金属板の上、山の裏側など


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