几近零误差高考考场使用的电波钟能精准校

出品:科普中国

制作:中国科学院国家授时中心吉宁

监制:中国科学院计算机网络信息中心

5月16日,武汉市高考中考工作局际联席会公布,今年高考考场将全部更换为智能化自动校时的电波钟,考生不能戴手表进入考场。其实早在年6月2日,福建省教育考试学院就已经采购电波钟应用于福建省高考考场,这是电波钟首次用于高考考场计时。

机智的童鞋肯定会问,这电波钟表到底是什么东东?与传统钟表相比,它又具有哪些特点?

电波钟是为何物?

想搞懂电波钟,大家可以首先了解一下现代的电子钟表班成员:

·石英钟

目前,我们最常用的是石英钟,属于电子钟表,价格低廉,一般每秒误差万分之一秒。

石英钟表计时原理是:给石英晶体加额定的电压后,经过压电效应输出某一固定频率,通过分频电路产生出1PPS(秒)信号,经过人为设定当前时刻后,以时、分、秒组合指针或数码管、液晶显示在屏幕上。抛开石英的老化问题暂且不谈,温度浮动等客观条件变化,也都会影响石英晶振的振动频率。因无法自动比对,石英钟的时间慢慢就与标准时间差距越来越大。

·原子钟

相比于石英钟,原子钟则是电子钟表班中的优等生——精确度可以达到每百万年误差一秒。原子钟顾名思义,是利用原子本身的固有且稳定的特性来计时的。目前我们常用铯、氢、铷等元素,这些原子在能量跃迁时会发出稳定的电磁波。利用其自然共振频率,完成准确的计时工作。

·电波钟

电波钟是依托于原子钟所产生的精确时间而存在的,是继石英钟表之后的新一代计时工具。

电波钟分为两类:

1、北斗卫星电波钟:接收卫星发出标准时间的微波信号

该类电波钟接收的微波信号属于直射波,穿透能力差,不能绕射,在室内就无法接收到北斗卫星信号,北斗卫星电波钟就无法正常工作。但在室外空旷区域,可以全天候接收工作。

(图片来源:


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