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Mit Frequenz bezeichnet man die Anzahl von gleichen Ereignissen innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls. Frequenz meint also die Schwingzahl von Wellen pro Zeiteinheit, gemessen in Hertz (Hz); sie ist der Kehrwert der Periodendauer. Bei ortsfesten Uhren findet man als gangregelndes Organ primär das Pendel, während mobile Uhren eine Unruh besitzen. Beide bewegen sich mit einer bestimmten Frequenz hin und her.
Was ist die Schlagzahl?
Die meisten mechanischen Uhren sind mit zweiarmigen Ankern aufgebaut und geben deshalb die bekannten „Tick-Tack“-Geräusche ab. Sowohl das „Tick“ als auch das „Tack“ sind das Geräusch, das man „Schlag“ nennt. Die Anzahl der hörbaren Schläge und damit nun auch der Halbschwingungen pro Stunde ist die Schlagzahl.
Wie wird die Frequenz gemessen?
Eine Reihe unterschiedlicher Messgeräte werden unter Frequenzmesser aufgeführt. Die Frequenz gilt in der digitalen Messtechnik als sehr einfach zu messende Größe, da lediglich deren Schwingungen oder Impulse während einer geeigneten Zeit gezählt werden müssen, so dass diese Messgeräte dann als Frequenzzähler bezeichnet werden. Die Frequenzmessung erfordert immer eine genaue Zeitbasis. Dazu werden beispielsweise Zeitdauern als Vielfache der Periodendauer eines genauen Frequenzgenerators gebildet, etwa eines Schwingquarzes. -
Selbst als Konsumartikel haben Schwingquarze relative Fehlergrenzen in der Größenordnung 0,001 %. Derartig kleine Fehlergrenzen sind sonst in der Messtechnik nur mit extremem Aufwand oder gar nicht erreichbar.
Schlagzahl und Frequenz
Das Pendel einer Sekundenpendeluhr benötigt von Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt genau eine Sekunde. Es verfügt demnach über eine Frequenz von 0,5 Hz oder 1.800 Halbschwingungen/Stunde (A/h). Frühe Unruhschwinger brachten es auf 7.200 bis 9.000 A/h. Bei Taschenuhren wurde die Frequenz zunächst auf 12.600 und später auf den allgemein üblichen Standard von 18.000 A/h (2,5 Hz) gesteigert. Auch bei den Armbanduhren entwickelte sich diese Unruhfrequenz anfänglich zur gängigen Norm. Zur Steigerung der Präzision erhöhten die Uhrenfabrikanten die Schlagzahl auf 21.600 A/h (3 Hz), 28.800 A/h (4 Hz) oder gar 36.000 A/h (5 Hz).
Nachteile einer höheren Unruhfrequenz
Mit einer höheren Unruhfrequenz ist indes ein größerer Energiebedarf verbunden. Außerdem bringen zunehmende Rotationsgeschwindigkeiten und Zentrifugalkräfte beträchtliche Schmierungsprobleme mit sich. Moderne Quarzuhren weisen eine Frequenz von 32.768 Hz auf.