Uhr

Eine Uhr ist ein Instrument, das verwendet ist, um Zeit anzuzeigen, zu behalten, und zu koordinieren. Die Wortuhr wird schließlich (über holländisches, Nördliches Französisch und Mittelalterliches Latein) von den keltischen Wörtern clagan und clocca Bedeutung "der Glocke" abgeleitet. Ein stilles Instrument, das solch einen Mechanismus verpasst, ist als ein Chronometer traditionell bekannt gewesen. Im allgemeinen Gebrauch heute bezieht sich eine "Uhr" auf jedes Gerät, um die Zeit zu messen und zu zeigen. Bewachungen und andere Chronometer, die jemandes Person fortgesetzt werden können, sind häufig von Uhren bemerkenswert.

Die Uhr ist eine der ältesten menschlichen Erfindungen, das Bedürfnis entsprechend, Zwischenräume der Zeit kürzer durchweg zu messen, als die natürlichen Einheiten: der Tag; der Mondmonat; und das Jahr. Geräte, die auf mehreren verschiedenen physischen Prozessen funktionieren, sind im Laufe der Millennien verwendet worden, in den Uhren heute kulminierend.

Die Studie von timekeeping ist als Zeitmessung bekannt.

Sonnenuhren und andere Geräte

Die Sonnenuhr, die die Zeit des Tages durch das Verwenden der Sonne misst, einen Schatten auf einen zylindrischen Stein werfend, wurde in alten Zeiten weit verwendet. Eine gut gebaute Sonnenuhr kann lokale Sonnenzeit mit der angemessenen Genauigkeit messen, und Sonnenuhren haben fortgesetzt, verwendet zu werden, um die Leistung von Uhren bis zum modernen Zeitalter zu kontrollieren. Jedoch, seine praktischen Beschränkungen — es verlangt, dass die Sonne scheint, und arbeitet überhaupt während der Nacht nicht — hat den Gebrauch anderer Techniken gefördert, um Zeit zu messen.

Kerze-Uhren und Stöcke des Dufts, die mit ungefähr voraussagbaren Geschwindigkeiten niederbrennen, sind auch verwendet worden, um den Zeitlauf zu schätzen. In einem Stundenglas strömt feiner Sand durch ein winziges Loch an einer unveränderlichen Rate und zeigt einen vorher bestimmten Durchgang einer willkürlichen Zeitspanne an.

Wasseruhren

Wasseruhren, auch bekannt als clepsydrae (sg: Clepsydra), zusammen mit den Sonnenuhren, sind vielleicht die ältesten Zeitmessgeräte mit den einzigen Ausnahmen, die der vertikale gnomon und der tagesaufzählende Aufzeichnungsstock sind. In Anbetracht ihrer großen Altertümlichkeit, wo und wenn sie zuerst bestanden haben, ist nicht bekannt und vielleicht unerkennbar. Der Ausfluss in der Form von der Schüssel ist die einfachste Form einer Wasseruhr und ist bekannt, in Babylon und in Ägypten um das 16. Jahrhundert v. Chr. bestanden zu haben. Andere Gebiete der Welt, einschließlich Indiens und Chinas, haben auch frühe Beweise von Wasseruhren, aber die frühsten Daten sind weniger sicher. Einige Autoren schreiben jedoch über Wasseruhren, die schon in 4000 v. Chr. in diesen Gebieten der Welt erscheinen.

Griechischer Astronom, Andronicus von Cyrrhus, hat den Aufbau des Turms der Winde in Athen im 1. Jahrhundert B.C beaufsichtigt.

Die griechischen und römischen Zivilisationen werden am am Anfang zunehmenden Wasseruhr-Design kreditiert, um komplizierte Leverage einzuschließen, die mit fantasievollen Automaten verbunden und auch verbesserte Genauigkeit hinausgelaufen wurde. Diese Fortschritte wurden durch Byzanz und islamische Zeiten verzichtet, schließlich ihren Weg zurück nach Europa machend. Unabhängig haben die Chinesen ihr eigenes fortgeschrittenes Wasser clocks(  )in 725 n. Chr. entwickelt, ihre Ideen nach Korea und Japan weitergebend.

Einige Wasseruhr-Designs wurden unabhängig entwickelt, und einige Kenntnisse wurden durch die Ausbreitung des Handels übertragen. Vormoderne Gesellschaften haben dieselben genauen timekeeping Voraussetzungen nicht, die in modernen Industriegesellschaften bestehen, wo jede Stunde der Arbeit oder des Rests kontrolliert wird, und Arbeit anfangen oder jederzeit unabhängig von Außenbedingungen fertig sein kann. Statt dessen wurden Wasseruhren in antiken Gesellschaften hauptsächlich aus astrologischen Gründen verwendet. Diese frühen Wasseruhren wurden mit einer Sonnenuhr kalibriert. Während sie das Niveau der Genauigkeit eines modernen Chronometers nie erreicht hat, war die Wasseruhr das genaueste und allgemein verwendete timekeeping Gerät seit Millennien, bis es durch die genauere Pendel-Uhr im 17. Jahrhundert Europa ersetzt wurde.

Islamischer Zivilisation wird das weitere Vorrücken der Genauigkeit von Uhren mit der wohl durchdachten Technik zugeschrieben. In 797 (oder vielleicht 801) hat der Kalif von Abbasid Bagdads, Harun al-Rashid, Charlemagne einen asiatischen Elefanten genannt Abul-Abbas zusammen mit einem "besonders wohl durchdachten Beispiel" einer Wasseruhr geboten.

Im 13. Jahrhundert hat Al-Jazari, ein kurdischer Ingenieur Moslem von Mesopotamia (hat 1136-1206 gelebt), wer für den König von Artuqid von Diyar-Bakr, Al-Lärm von Nasir gearbeitet hat, zahlreiche Uhren aller Gestalten und Größen gemacht. Das Buch hat 50 mechanische Geräte in 6 Kategorien einschließlich Wasseruhren beschrieben. Die angeblichsten Uhren haben den Elefanten, den Kopisten und die Schlossuhren eingeschlossen, von denen alle erfolgreich wieder aufgebaut worden sind. Sowie die Zeit angebend, waren diese großartigen Uhren Symbole des Status, der Großartigkeit und des Reichtums des Staates Urtuq.

Früh mechanische Uhren

Keine der ersten Uhren, die aus dem 13. Jahrhundert Europa, aber verschiedene Erwähnungen in Kirchaufzeichnungen überlebt sind, offenbart etwas von der frühen Geschichte der Uhr.

Das Wort horologia (vom griechischen ὡρα, Stunde, und , um zu erzählen), wurde verwendet, um alle diese Geräte zu beschreiben, aber der Gebrauch dieses Wortes (noch verwendet in mehreren Romanischen Sprachen) für alle Zeitnehmer verbirgt vor uns die wahre Natur der Mechanismen. Zum Beispiel gibt es eine Aufzeichnung, dass 1176 Sens Kathedrale ein 'Zeitmessgerät' installiert hat, aber der verwendete Mechanismus ist unbekannt. Gemäß Jocelin von Brakelond, 1198 während eines Feuers an der Abtei von St. Edmundsbury (jetzt die Bury St Edmunds), sind die Mönche 'zur Uhr gelaufen', um Wasser herbeizuholen, anzeigend, dass ihre Wasseruhr ein Reservoir hatte, das groß genug ist, um zu helfen, das gelegentliche Feuer auszulöschen.

Ein neuer Mechanismus

Die Wortuhr (vom lateinischen Wort clocca, "Glocke"), der allmählich "Zeitmessgerät" ersetzt, weist darauf hin, dass es der Ton von Glocken war, die auch den Prototyp mechanische Uhren charakterisiert haben, die während des 13. Jahrhunderts in Europa erschienen sind.

Außerhalb Europas war der Hemmungsmechanismus bekannt und im mittelalterlichen China verwendet gewesen, weil die Dynastie von Song horologist und der Ingenieur Su Song (1020-1101) es in seinen astronomischen Uhrturm von Kaifeng in 1088 vereinigt hat. Jedoch hat sich seine astronomische Uhr und armillary Bereich rotierend, noch auf den Gebrauch von fließendem Wasser verlassen (d. h. Hydraulik), während europäische Uhrwerke der folgenden Jahrhunderte diese alte Methode für eine effizientere Triebkraft von Gewichten zusätzlich zum Hemmungsmechanismus verschütten.

Eine Quecksilberuhr, die im Libros del saber, eine spanische Arbeit beschrieben ist, die von 1277 aus Übersetzungen und Paraphrasen von arabischen Arbeiten besteht, wird manchmal als Beweise für moslemische Kenntnisse einer mechanischen Uhr angesetzt. Das erste Quecksilber ist gerast Automaten-Uhr wurde von Ibn Khalaf al-Muradi erfunden

Zwischen 1280 und 1320 gibt es eine Zunahme in der Zahl von Verweisungen auf Uhren und Zeitmessgeräte in Kirchaufzeichnungen, und das zeigt wahrscheinlich an, dass ein neuer Typ des Uhr-Mechanismus ausgedacht worden war. Vorhandene Uhr-Mechanismen, die Wasserenergie verwendet haben, wurden angepasst, um ihre Triebkraft von fallenden Gewichten zu nehmen. Diese Macht wurde von einer Form des schwingenden Mechanismus kontrolliert, wahrscheinlich ist auf vorhandenes Glockenläuten oder Warnungsgeräte zurückzuführen gewesen. Diese kontrollierte Ausgabe der Macht - der Hemmung - kennzeichnet den Anfang der wahren mechanischen Uhr.

Diese mechanischen Uhren waren zu zwei Hauptzwecken beabsichtigt: Für die Nachrichtenübermittlung und Ankündigung (z.B das Timing von Dienstleistungen und öffentlichen Ereignissen), und für das Sonnensystem zu modellieren. Der ehemalige Zweck ist administrativ, der Letztere entsteht natürlich gegeben das wissenschaftliche Interesse an der Astronomie, Wissenschaft, Astrologie, und wie diese Themen mit der religiösen Philosophie der Zeit integriert haben. Das Astrolabium wurde sowohl von Astronomen als auch von Astrologen verwendet, und es war natürlich, einen Uhrwerk-Laufwerk auf den rotierenden Teller anzuwenden, um ein Arbeitsmodell des Sonnensystems zu erzeugen.

Einfache Uhren beabsichtigt hauptsächlich für die Ankündigung wurden in Türmen installiert, und haben Gesichter oder Hände nicht immer verlangt. Sie hätten die kanonischen Stunden oder Zwischenräume zwischen Satz-Zeiten des Gebets bekannt gegeben. Kanonische Stunden, die in der Länge als die Zeiten des Sonnenaufgangs und Sonnenuntergangs geändert sind, haben sich bewegt. Die hoch entwickelteren astronomischen Uhren hätten bewegende Zifferblätter oder Hände gehabt, und hätten die Zeit mit verschiedenen Zeitsystemen, einschließlich italienischer Stunden, kanonischer Stunden und Zeit, wie gemessen, durch Astronomen zurzeit gezeigt. Beide Stile der Uhr haben angefangen, ausschweifende Eigenschaften wie Automaten zu erwerben.

1283 wurde eine große Uhr am Kloster von Dunstable installiert; seine Position über dem Kruzifix-Schirm weist darauf hin, dass es nicht eine Wasseruhr war. 1292 hat Kathedrale von Canterbury einen 'großen horloge' installiert. Im Laufe der nächsten 30 Jahre gibt es kurze Erwähnungen von Uhren an mehreren kirchlichen Einrichtungen in England, Italien und Frankreich. 1322 wurde eine neue Uhr in Norwich, einem teuren Ersatz für eine frühere 1273 installierte Uhr installiert. Das hatte ein großes (2 Meter) astronomisches Zifferblatt mit Automaten und Glocken. Die Kosten der Installation haben die Vollzeitbeschäftigung von zwei clockkeepers seit zwei Jahren eingeschlossen.

Früh astronomische Uhren

Außer der chinesischen astronomischen Uhr des Su Liedes in 1088 erwähnten oben in Europa gab es die Uhren, die von Richard von Wallingford in St Albans vor 1336, und durch Giovanni de Dondi in Padua von 1348 bis 1364 gebaut sind. Sie bestehen nicht mehr, aber Detaillieren ihres Designs und Aufbaus, überleben

und moderne Fortpflanzung ist gemacht worden. Sie illustrieren, wie schnell die Theorie der mechanischen Uhr in praktische Aufbauten, und auch übersetzt worden war, dass einer der vielen Impulse zu ihrer Entwicklung der Wunsch von Astronomen gewesen war, himmlische Phänomene zu untersuchen.

Die Uhr von Wallingford hatte ein großes Zifferblatt des Astrolabium-Typs, die Sonne, das Alter des Monds, die Phase, und den Knoten, eine Sternkarte, und vielleicht die Planeten zeigend. Außerdem hatte es ein Rad des Glückes und einen Hinweis des Staates der Gezeiten an der London Bridge. Glocken haben jede Stunde, die Zahl von Schlägen geklingelt, die die Zeit anzeigen.

Die Uhr von Dondi war ein siebenseitiger Aufbau, 1 Meter hoch mit Zifferblättern, die Zeit des Tages, einschließlich Minuten, der Bewegungen aller bekannten Planeten, eines automatischen Kalenders von festen und beweglichen Banketten und einer Eklipse-Vorhersagehand zeigend, die einmal alle 18 Jahre rotiert.

Es ist nicht bekannt, wie genau oder zuverlässig diese Uhren gewesen wären. Sie wurden wahrscheinlich manuell jeden Tag angepasst, um Fehler zu ersetzen, die durch das Tragen und die ungenaue Fertigung verursacht sind.

Wasseruhren werden manchmal noch heute verwendet, und können in Plätzen wie alte Schlösser und Museen untersucht werden.

Wie man

betrachtet, ist die Salisbury Kathedrale-Uhr, gebaut 1386, die älteste überlebende mechanische Uhr in der Welt, die die Stunden schlägt.

Spätere Entwicklungen

Uhrmacher haben ihre Kunst auf verschiedene Weisen entwickelt. Gebäude kleinerer Uhren war eine technische Herausforderung, wie Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbesserte. Uhren konnten eindrucksvolle Ausstellungsstücke sein, um erfahrene fachmännische Arbeit oder weniger teure, serienmäßig hergestellte Sachen für den Innengebrauch zu demonstrieren. Die Hemmung war insbesondere ein wichtiger Faktor, der die Genauigkeit der Uhr betrifft, so viele verschiedene Mechanismen wurden versucht.

Frühlingsgesteuerte Uhren sind während des 15. Jahrhunderts erschienen, obwohl sie häufig dem Nürnberger Uhrmacher Peter Henlein (oder Henle oder Hele) 1511 falsch kreditiert werden. Der frühste vorhandene Frühling gesteuerte Uhr ist die Raum-Uhr, die Peter der Nutzen, Herzog Burgunds 1430 jetzt in Germanisches Nationalmuseum gegeben ist. Frühlingsmacht hat Uhrmachern ein neues Problem geboten: Wie man die Uhr-Bewegung behält, die an einer unveränderlichen Rate läuft, weil der Frühling heruntergekommen ist. Das ist auf die Erfindung des stackfreed und des fusee im 15. Jahrhundert und vieler anderer Neuerungen unten zur Erfindung des modernen gehenden Barrels 1760 hinausgelaufen.

Frühe Uhr-Zifferblätter haben Minuten und Sekunden nicht verwendet. Eine Uhr mit einem Zifferblatt, das Minuten anzeigt, wurde in einem 1475-Manuskript von Paulus Almanus illustriert, und einige Uhren des 15. Jahrhunderts in Deutschland haben Minuten und Sekunden angezeigt.

Eine frühe Aufzeichnung eines Sekundenzeigers auf einer Uhr geht ungefähr bis 1560 auf einer Uhr jetzt in der Sammlung von Fremersdorf zurück. Jedoch könnte diese Uhr nicht genau gewesen sein, und der Sekundenzeiger war wahrscheinlich, um anzuzeigen, dass die Uhr arbeitete.

Während der 15. und 16. Jahrhunderte ist clockmaking, besonders in den Metallbearbeitungsstädten Nürnbergs und Augsburgs, und in Blois, Frankreich gediehen. Einige der grundlegenderen Tabellenuhren haben nur eine Arbeitszeiterfassungshand mit dem Zifferblatt zwischen den Stunde-Anschreibern, die in vier gleiche Teile teilen werden, die die zu den etwa 15 Minuten lesbaren Uhren machen. Andere Uhren waren Ausstellungen der fachmännischen Arbeit und Sachkenntnis, astronomische Hinweise und Musikbewegungen vereinigend. Die quer-geschlagene Hemmung wurde 1584 von Jost Bürgi erfunden, der auch den remontoire entwickelt hat. Die Uhren von Bürgi waren eine große Verbesserung in der Genauigkeit, als sie zu innerhalb einer Minute pro Tag richtig waren.

Diese Uhren haben dem Astronomen des 16. Jahrhunderts Tycho Brahe geholfen, astronomische Ereignisse mit der viel größeren Präzision zu beobachten, als vorher.

Eine mechanische Gewicht-gesteuerte astronomische Uhr mit einer verge-foliot Hemmung, einem bemerkenswerten Zug von Getrieben, einer Warnung und einer Darstellung der Phasen des Monds wurde durch den osmanischen Al-Lärm des Ingenieurs Taqi in seinem Buch, Den Hellsten Sternen für den Aufbau von Mechanischen Uhren (Al-Kawākib al-durriyya fī wadh' al-bankāmat al-dawriyya) beschrieben, in 1556-1559 veröffentlicht. Ähnlich zum früheren 15. Jahrhundert europäische Wecker war es zum Loten in einer festgelegten Zeit fähig, die durch das Stellen eines Hakens auf dem Zifferblatt-Rad erreicht ist. In der gebetenen Zeit hat der Haken ein klingelndes Gerät aktiviert. Die Uhr hatte drei Zifferblätter, die Stunden, Grade und Minuten angezeigt haben. Er hat später eine Beobachtungsuhr für die Istanbuler Sternwarte des Al-Lärms von Taqi (1577-1580) gemacht, es als "eine mechanische Uhr mit drei Zifferblättern beschreibend, die die Stunden, die Minuten und die Sekunden zeigen." Das war eine wichtige Neuerung im 16. Jahrhundert praktische Astronomie, weil am Anfang des Jahrhunderts die Uhren nicht genau genug waren, um zu astronomischen Zwecken verwendet zu werden.

Die folgende Entwicklung in der Genauigkeit ist nach 1656 mit der Erfindung der Pendel-Uhr vorgekommen. Galileo hatte die Idee, einen schwingenden Bob zu verwenden, um die Bewegung eines zeiterzählenden Geräts früher im 17. Jahrhundert zu regeln. Christiaan Huygens wird gewöhnlich jedoch als der Erfinder geglaubt. Er hat die mathematische Formel bestimmt, die Pendel-Länge mit der Zeit (99.38 Cm oder 39.13 Zoll für eine zweite Bewegung) verbunden hat und die erste Pendel-gesteuerte gemachte Uhr hatte. 1670 hat der englische Uhrmacher William Clement die Ankerhemmung, eine Verbesserung über die Krone-Hemmung von Huygens geschaffen. Innerhalb von gerade einer Generation, Minutenhänden und dann wurden Sekundenzeiger hinzugefügt.

In den späten 17. und 18. Jahrhunderten wurden Gleichungsuhren gemacht, der dem Benutzer erlaubt hat, offenbare Sonnenzeit zu sehen oder zu berechnen, wie durch eine Sonnenuhr gezeigt würde. Vor der Erfindung der Pendel-Uhr waren Sonnenuhren die einzigen genauen Chronometer. Als gute Uhren verfügbar geworden sind, sind sie ungenau Leuten geschienen, die an vertrauende Sonnenuhren gewohnt gewesen sind. Die jährliche Schwankung der Gleichung der Zeit hat eine Uhr bis zu ungefähr 15 Minuten schnell oder langsam hinsichtlich einer Sonnenuhr abhängig von der Jahreszeit gemacht. Gleichungsuhren haben die Nachfrage nach Uhren befriedigt, die immer mit Sonnenuhren übereingestimmt sind. Mehrere Typen des Gleichungsuhr-Mechanismus wurden ausgedacht. der in überlebenden Beispielen größtenteils in Museen gesehen werden kann.

Ein Hauptstimulus zur Besserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Uhren war die Wichtigkeit von der genauen Arbeitszeiterfassung für die Navigation. Die Position eines Schiffs konnte auf See mit der angemessenen Genauigkeit bestimmt werden, wenn sich ein Navigator auf eine Uhr beziehen konnte, die verloren hat oder weniger als ungefähr 10 Sekunden pro Tag gewonnen hat. Diese Uhr konnte kein Pendel enthalten, das auf einem wackelnden Schiff eigentlich nutzlos sein würde. Viele europäische Regierungen haben einen großen Preis für jeden angeboten, der Länge genau bestimmen konnte; zum Beispiel hat Großbritannien 20,000 Pfunde angeboten, die zu Millionen von Dollars heute gleichwertig sind. Die Belohnung wurde schließlich 1761 von John Harrison gefordert, der sein Leben der Besserung der Genauigkeit seiner Uhren gewidmet hat. Seine H5 Uhr war irrtümlicherweise um weniger als 5 Sekunden mehr als 10 Wochen.

Die Aufregung über die Pendel-Uhr hatte die Aufmerksamkeit von Entwerfern angezogen, auf eine Proliferation von Uhr-Formen hinauslaufend. Namentlich wurde die longcase Uhr (auch bekannt als die Standuhr) geschaffen, um das Pendel und die Arbeiten aufzunehmen. Dem englischen Uhrmacher William Clement wird auch das Entwickeln dieser Form 1670 oder 1671 zugeschrieben. Es war auch in dieser Zeit, dass Uhr-Argumente begonnen haben, Holzes und Uhr-Gesichter vorgebracht zu werden, um Email sowie handgemalte Keramik zu verwerten.

Am 17. November 1797 hat Eli Terry sein erstes Patent für eine Uhr erhalten. Terry ist als der Gründer der amerikanischen Uhr machenden Industrie bekannt.

In den Vereinigten Staaten in frühen Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts anfangend, waren Uhren eine der ersten Sachen, um Masse erzeugt zu sein und auch austauschbare Teile zu verwenden.

Alexander Bain, schottischer Uhrmacher, hat die elektrische Uhr in 1840 patentiert. Die Triebfeder der elektrischen Uhr ist Wunde entweder mit einem elektrischen Motor oder mit einem Elektromagneten und Armatur. 1841 hat er zuerst das elektromagnetische Pendel patentiert.

Die Entwicklung der Elektronik hat im 20. Jahrhundert zu Uhren ohne Uhrwerk-Teile überhaupt geführt. Die Zeit mit diesen Fällen wird auf mehrere Weisen, solcher als durch das Vibrieren einer Stimmgabel, das Verhalten von Quarzkristallen oder die Quant-Vibrationen von Atomen gemessen. Sogar mechanische Uhren sind seitdem gekommen, um durch Batterien größtenteils angetrieben zu werden, das Bedürfnis nach dem Winden entfernend.

Wie Uhren arbeiten

Die Erfindung der mechanischen Uhr hat im 13. Jahrhundert eine Änderung in timekeeping Methoden von dauernden Prozessen, wie die Bewegung des Schattens des gnomon auf einer Sonnenuhr oder dem Fluss von Flüssigkeit in einer Wasseruhr, zu wiederholenden Schwingungsprozessen, wie das Schwingen eines Pendels oder das Vibrieren eines Quarzkristalls begonnen, die genauer waren. Alle modernen Uhren verwenden Schwingung.

Obwohl sich die Methoden, die sie verwenden, alle schwingenden Uhren, mechanisch und digital und atomar ändern, ähnlich arbeiten und in analoge Teile geteilt werden können. Sie bestehen aus einem Gegenstand, der dieselbe Bewegung immer wieder, einen Oszillator, mit einem genau unveränderlichen Zeitabstand zwischen jeder Wiederholung, oder 'geschlagen' wiederholt. Beigefügt dem Oszillator ist ein Kontrolleur-Gerät, das die Bewegung des Oszillators durch das Ersetzen der Energie stützt, die es zur Reibung verliert, und seine Schwingungen in eine Reihe von Pulsen umwandelt. Die Pulse werden dann in einer Kette von einem Typ von Schaltern zusammengezählt, um die Zeit mit günstigen Einheiten, gewöhnlich Sekunden, Minuten, Stunden usw. auszudrücken. Dann schließlich zeigt eine Art Hinweis das Ergebnis in einer menschlich-lesbaren Form.

Macht-Quelle

Das stellt Macht zur Verfügung, das Uhr-Gehen zu behalten.

  • In mechanischen Uhren ist das entweder ein Gewicht, das von einer Schnur aufgehoben ist, die um eine Rolle gewickelt ist, oder ein spiralförmiger Frühling hat eine Triebfeder genannt.
  • In elektrischen Uhren ist es entweder eine Batterie oder die AC Starkstromleitung.

Da Uhren unaufhörlich laufen müssen, gibt es häufig eine kleine sekundäre Macht-Quelle, um die Uhr zu behalten, die provisorisch während Unterbrechungen in der Hauptmacht geht. In alten mechanischen Uhren hat ein Aufrechterhalten-Macht-Frühling das Uhr-Drehen behalten, während die Triebfeder Wunde war. In Quarzuhren, die AC Macht verwenden, wird eine kleine Aushilfsbatterie häufig eingeschlossen, um das Uhr-Laufen zu behalten, wenn es provisorisch von der Wand herausgezogen wird.

Oszillator

Das timekeeping Element in jeder modernen Uhr ist ein harmonischer Oszillator, ein physischer Gegenstand (Resonator), der vibriert oder wiederholend an einer genau unveränderlichen Frequenz schwingt.

  • In mechanischen Uhren ist das entweder ein Pendel oder ein Gleichgewicht-Rad.
  • In einigen frühen elektronischen Uhren und Bewachungen wie Accutron ist es eine Stimmgabel.
  • In Quarzuhren und Bewachungen ist es ein Quarzkristall.
  • In Atomuhren ist es das Vibrieren von Elektronen in Atomen, weil sie Mikrowellen ausstrahlen.
  • In frühen mechanischen Uhren vor 1657 war es ein grobes Gleichgewicht-Rad oder foliot, der nicht ein harmonischer Oszillator war, weil es an einem Gleichgewicht-Frühling Mangel gehabt hat. Infolgedessen waren sie, mit Fehlern vielleicht einer Stunde ein Tag sehr ungenau.

Der Vorteil eines harmonischen Oszillators über andere Formen des Oszillators besteht darin, dass er Klangfülle verwendet, um an einer genauen natürlichen Resonanzfrequenz zu vibrieren oder Abhängigen nur auf seinen physischen Eigenschaften 'zu prügeln', und dem Vibrieren an anderen Raten widersteht. Die mögliche durch einen harmonischen Oszillator erreichbare Präzision wird durch einen Parameter genannt seinen Q oder Qualitätsfaktor gemessen, der (unter sonst gleichen Umständen) mit seiner Resonanzfrequenz zunimmt. Das ist, warum es eine langfristige Tendenz zu höheren Frequenzoszillatoren in Uhren gegeben hat. Gleichgewicht-Räder und Pendel schließen immer ein Mittel ein, die Rate des Chronometers anzupassen. Quarzchronometer schließen manchmal eine Rate-Schraube ein, die einen Kondensator zu diesem Zweck anpasst. Atomuhren sind primäre Standards, und ihre Rate kann nicht angepasst werden.

Synchronisiert oder Nebenuhren

Einige Uhren verlassen sich für ihre Genauigkeit auf einen Außenoszillator; d. h. sie werden zu einer genaueren Uhr automatisch synchronisiert:

  • Nebenuhren, die in großen Einrichtungen und Schulen von den 1860er Jahren bis zu den 1970er Jahren verwendet sind, haben Zeit mit einem Pendel behalten, aber wurden an eine Master-Uhr im Gebäude angeschlossen, und haben regelmäßig ein Signal erhalten, sie mit dem Master häufig auf der Stunde zu synchronisieren. Spätere Versionen ohne Pendel wurden durch einen Puls von der Master-Uhr ausgelöst, und bestimmte Folgen haben gepflegt, schnelle Synchronisation im Anschluss an einen Macht-Misserfolg zu zwingen.
  • Gleichzeitige elektrische Uhren haben keinen inneren Oszillator, aber verlassen sich auf die 50 oder 60 Hz-Schwingung der AC Starkstromleitung, die durch das Dienstprogramm zu einem Präzisionsoszillator synchronisiert wird. Das steuert einen gleichzeitigen Motor in der Uhr, die einen genauen Bruchteil einer Revolution für jeden Zyklus der Linienstromspannung rotieren lässt, und den Zahnrad-Zug steuert.
  • Computerechtzeituhren behalten Zeit mit einem Quarzkristall, aber können regelmäßig (gewöhnlich wöchentlich) synchronisiert über das Internet zu Atomuhren (UTC) mit einem System genannt das Netzzeitprotokoll sein.
  • Radiouhren behalten Zeit mit einem Quarzkristall, aber sind regelmäßig (häufig täglich) synchronisiert zu Atomuhren (UTC) mit Zeitsignalen von Regierungsradiostationen wie WWV, WWVB, CHU, DCF77 und das GPS System.

Kontrolleur

Das hat die Doppelfunktion, den Oszillator zu behalten, der durch das Geben ihm von 'Stößen' läuft, um die Energie zu ersetzen, die gegen die Reibung und das Umwandeln seiner Vibrationen in eine Reihe von Pulsen verloren ist, die dienen, um die Zeit zu messen.

  • In mechanischen Uhren ist das die Hemmung, die genaue Stöße dem schwingenden Pendel oder Gleichgewicht-Rad gibt, und einen Zahnrad-Zahn des Flucht-Rades bei jedem Schwingen veröffentlicht, Rädern ganzen Uhr erlaubend, ein fester Betrag mit jedem Schwingen voranzukommen.
  • In elektronischen Uhren ist das ein elektronischer Oszillator-Stromkreis, der dem vibrierenden Quarzkristall oder der Stimmgabel winzige 'Stöße' gibt, und eine Reihe von elektrischen Pulsen, ein für jedes Vibrieren des Kristalls erzeugt, der das Uhr-Signal genannt wird.
  • In Atomuhren ist der Kontrolleur eine ausgeleerte Mikrowellenhöhle, die einem von einem Mikroprozessor kontrollierten Mikrowellenoszillator beigefügt ist. Ein dünnes Benzin von Cäsium-Atomen wird in die Höhle veröffentlicht, wo sie zu Mikrowellen ausgestellt werden. Ein Laser misst, wie viele Atome die Mikrowellen absorbiert haben, und ein elektronisches Feed-Back-Regelsystem gerufen hat, hat sich eine Phase schließen lassen Schleife stimmt den Mikrowellenoszillator ab, bis es an der genauen Frequenz ist, die die Atome veranlasst, die Mikrowellen vibrieren zu lassen und zu absorbieren. Dann wird das Mikrowellensignal durch Digitalschalter geteilt, um das Uhr-Signal zu werden.

In mechanischen Uhren hat der niedrige Q des Gleichgewicht-Rades oder Pendel-Oszillators sie sehr empfindlich zur störenden Wirkung der Impulse der Hemmung gemacht, so hatte die Hemmung eine große Wirkung auf die Genauigkeit der Uhr, und viele Hemmungsdesigns versucht wurden. Höher Q Resonatore in elektronischen Uhren macht sie relativ unempfindlich zu den störenden Effekten der Laufwerk-Macht, so ist der Fahroszillator-Stromkreis ein viel weniger kritischer Bestandteil.

Gegenkette

Das zählt die Pulse auf und fügt sie bis dazu hinzu bekommen traditionelle Zeiteinheiten von Sekunden, Minuten, Stunden usw. Es hat gewöhnlich eine Bestimmung, für die Uhr durch das manuelle Eingehen in die richtige Zeit in den Schalter zu setzen.

  • In mechanischen Uhren wird das mechanisch durch einen Zahnrad-Zug getan, der als der Radzug bekannt ist. Der Zahnrad-Zug hat auch eine zweite Funktion; mechanische Macht von der Macht-Quelle zu übersenden, den Oszillator zu führen. Es gibt eine Reibungskopplung genannt das 'Kanone-Antriebsrad' zwischen den Getrieben, die Hände und den Rest der Uhr steuernd, den Händen erlaubend, gedreht zu werden, um die Zeit zu setzen.
  • In Digitaluhren zählt eine Reihe von einheitlichen Stromkreis-Schaltern oder Teilern die Pulse digital mit der binären Logik zusammen. Häufig erlauben Drucktasten auf dem Fall den Stunde- und Minutenschaltern, erhöht zu werden, und decremented, um die Zeit zu setzen.

Hinweis

Das zeigt die Zählung von Sekunden, Minuten, Stunden usw. in einer menschlichen lesbaren Form.

  • Die frühsten mechanischen Uhren hatten im 13. Jahrhundert keinen optischen Anzeiger und haben der Zeit durch bemerkenswerte Glocken Zeichen gegeben. Viele Uhren schlagen bis jetzt Uhren, die die Stunde schlagen.
  • Analoge Uhren, einschließlich fast aller mechanisch und einige elektronische Uhren, haben ein traditionelles Zifferblatt oder Uhr-Gesicht, das die Zeit mit der analogen Form mit einer bewegenden Stunde- und Minutenhand zeigt. In Quarzuhren mit analogen Gesichtern treibt ein 1-Hz-Signal von den Schaltern einen Schrittmotor an, der den Sekundenzeiger an jedem Puls vorwärts treibt, und die Minuten- und Stunde-Hände durch Getriebe von der Welle des Sekundenzeigers bewegt werden.
  • Digitaluhren zeigen die Zeit mit sich regelmäßig ändernden Ziffern auf einer Digitalanzeige.
  • Die Unterhaltung von Uhren und den von Telefongesellschaften zur Verfügung gestellten Sprechen-Uhr-Dienstleistungen spricht die Zeit hörbar mit entweder registrierten oder digital synthetisierten Stimmen.

Typen

Uhren können durch den Typ der Zeitanzeige, sowie durch die Methode von timekeeping klassifiziert werden.

Zeitanzeigemethoden

Analoge Uhren

Analoge Uhren zeigen gewöhnlich Zeit mit Winkeln an. Das allgemeinste Uhr-Gesicht verwendet ein festes numeriertes Zifferblatt oder Zifferblätter und bewegende Hand oder Hände. Es hat gewöhnlich eine kreisförmige Skala von 12 Stunden, die auch als eine Skala von 60 Minuten und 60 Sekunden dienen können, wenn die Uhr einen Sekundenzeiger hat. Viele andere Stile und Designs sind im Laufe der Jahre einschließlich Zifferblätter verwendet worden, die in 6, 8, 10, und 24 Stunden geteilt sind. Das einzige weitere weit verwendete Uhr-Gesicht ist heute das 24-stündige analoge Zifferblatt, wegen des Gebrauches der 24-stündigen Zeit mit militärischen Organisationen und Fahrplänen. Die 10-stündige Uhr war während der französischen Revolution kurz populär, als das metrische System auf die Zeitmessung angewandt wurde, und eine italienische 6-stündige Uhr im 18. Jahrhundert vermutlich entwickelt wurde, um Macht zu sparen (eine Uhr oder Bewachung, die 24mal schlägt, mehr Macht verwendet).

Ein anderer Typ der analogen Uhr ist die Sonnenuhr, die die Sonne unaufhörlich verfolgt, die Zeit durch die Schattenposition seines gnomon einschreibend. Weil sich die Sonne an Tageslicht-Sparungszeiten nicht anpasst, müssen Benutzer eine Stunde während dieser Zeit hinzufügen. Korrekturen müssen auch für die Gleichung der Zeit, und für den Unterschied zwischen den Längen der Sonnenuhr und des Hauptmeridians der Zeitzone ausgebessert werden, die verwendet wird (d. h. 15 Grade östlich vom Nullmeridian für jede Stunde, dass die Zeitzone vor der WEZ ist). Sonnenuhren verwenden einige oder einen Teil des 24-stündigen analogen Zifferblattes. Dort auch bestehen Uhren, die eine Digitalanzeige verwenden trotz, einen analogen Mechanismus zu haben — werden diese allgemein Flip-Uhren genannt.

Alternative Systeme sind vorgeschlagen worden. Zum Beispiel zeigt die Uhr von Twelv die aktuelle Stunde mit einer von zwölf Farben an, und zeigt die Minute durch die Vertretung eines Verhältnisses einer kreisförmigen Platte an, die einer Mondphase ähnlich ist.

Digitaluhren

Digitaluhren zeigen eine numerische Darstellung der Zeit. Zwei Ziffernanzeige-Formate werden auf Digitaluhren allgemein verwendet:

  • die 24-stündige Notation mit Stunden, sich 00-23 erstreckend;
  • die 12-stündige Notation mit dem Indikator AM/PM, mit als 0:00 Uhr angezeigten Stunden, ist vor 1:00 Uhr - 11:00 Uhr, gefolgt vor 12:00 Uhr, gefolgt vor 13:00 Uhr - 23:00 Uhr (eine Notation gefolgt, die größtenteils in Innenumgebungen verwendet ist).

Die meisten Digitaluhren verwenden eine FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE, GEFÜHRT, oder VFD-Anzeige; viele andere Anzeigetechnologien werden ebenso (Kathode-Strahl-Tuben, nixie Tuben, usw.) verwendet. Nach einem Rücksetzen, Batterieänderung oder Macht-Misserfolg, Digitaluhren ohne eine Aushilfsbatterie oder Kondensator entweder fangen Sie an, von 12:00 zu zählen, oder bleiben Sie an 12:00 häufig mit verdammten Ziffern, die anzeigen, dass die Zeit gesetzt werden muss. Einige neuere Uhren werden sich gestützt im Radio oder den Internetzeitservern neu fassen, die auf nationale Atomuhren abgestimmt werden. Seit dem Advent von Digitaluhren in den 1960er Jahren hat sich der Gebrauch von analogen Uhren bedeutsam geneigt.

Gehöruhren

Für Bequemlichkeit, Entfernung, Telefonie oder Blindheit, präsentieren Gehöruhren die Zeit als Töne. Der Ton ist irgendein gesprochene natürliche Sprache, (z.B "Ist die Zeit zwölf fünfunddreißig"), oder als Gehörcodes (z.B die Zahl von folgenden Glockenringen auf der Stunde vertritt die Zahl der Stunde wie die Glocke Big Ben). Die meisten Fernmeldegesellschaften stellen auch einen Sprechen-Uhr-Dienst ebenso zur Verfügung.

Wortuhren

Wortuhren sind Uhren, die die Zeit visuell mit Sätzen zeigen. Z.B: "Es ist ungefähr um drei Uhr." Diese Uhren können in der Hardware oder Software durchgeführt werden.

Vorsprung-Uhren

Einige Uhren, gewöhnlich digitale, schließen einen optischen Kinoprojektor ein, der ein vergrößertes Image der Zeitanzeige auf einen Schirm oder auf eine Oberfläche wie eine Innendecke oder Wand poliert. Die Ziffern sind groß genug, um leicht gelesen zu werden, ohne Brille durch Personen mit der gemäßigt unvollständigen Vision zu verwenden, so sind die Uhren für den Gebrauch in ihren Schlafzimmern günstig. Gewöhnlich hat das timekeeping Schaltsystem eine Batterie als eine Aushilfsquelle für eine ununterbrochene Macht-Versorgung, um die Uhr rechtzeitig zu behalten, während das Vorsprung-Licht nur arbeitet, wenn die Einheit mit einer A.C.-Versorgung verbunden wird. Völlig batterieangetriebene tragbare Versionen, die Leuchtfeuern ähneln, sind auch verfügbar.

Fühlbare Uhren

Gehör- und Vorsprung-Uhren kann von Leuten verwendet werden, die blind sind oder Vision beschränkt haben. Es gibt auch Uhren für den Rollladen, die Anzeigen haben, die durch das Verwenden des Tastsinns gelesen werden können. Einige von diesen sind normalen analogen Anzeigen ähnlich, aber werden so gebaut die Hände können gefühlt werden, ohne sie zu beschädigen. Ein anderer Typ ist im Wesentlichen digital, und verwendet Geräte, die einen Code wie Blindenschrift verwenden, um die Ziffern zu zeigen, so dass sie mit den Fingerspitzen gefühlt werden können.

Blitz-Uhren

Blitz-Uhren sind Digitaluhren, die in Websites vereinigt werden können. Sie kommen in verschiedenen Stilen einschließlich des antiken und 3D und können an jedem Teil der Seite wie auf sidebars oder an der Oberseite von einer Seite gelegt werden, indem sie hinzufügen, dass ein HTML Anhängsel einbettet. Blitz-Uhren können auf die Ortszeit oder auf andere Zeitzonen gesetzt werden. Blitz-Uhren werden mit der Blitz-Technologie aus Adobeziegeln gemacht.

Mehranzeigeuhren

Einige Uhren haben mehrere Anzeigen, die durch einen einzelnen Mechanismus gesteuert sind, und einige andere haben mehrere völlig getrennte Mechanismen in einem einzelnen Fall. Uhren in öffentlichen Plätzen haben häufig mehrere von verschiedenen Richtungen sichtbare Gesichter, so dass die Uhr von überall her in der Umgebung gelesen werden kann. Natürlich zeigen alle Gesichter dieselbe Zeit. Andere Uhren zeigen die Uhrzeit in mehreren Zeitzonen. Bewachungen, die beabsichtigt sind, um von Reisenden häufig getragen zu werden, haben zwei Anzeigen, ein für die Ortszeit und anderen für die Zeit zuhause, die nützlich ist, um vorher bestimmte Anrufe zu machen. Einige Gleichungsuhren haben zwei Anzeigen, eine sich zeigende mittlere Zeit und die andere Sonnenzeit, wie durch eine Sonnenuhr gezeigt würde. Einige Uhren haben sowohl Analogon als auch Digitalanzeigen. Uhren mit Braille-Anzeigen haben gewöhnlich auch herkömmliche Ziffern, so können sie von sehenden Leuten gelesen werden.

Zwecke

Uhren sind in Häusern, Büros und vielen anderen Plätzen; kleinere (Bewachungen) werden das Handgelenk oder in einer Tasche fortgesetzt; größere sind in öffentlichen Plätzen, z.B einer Bahnstation oder Kirche. Eine kleine Uhr wird häufig an einer Ecke von Computerdisplays, Mobiltelefonen und vielen MP3 Spielern gezeigt.

Der Zweck einer Uhr ist nicht immer, die Zeit zu zeigen. Es kann auch verwendet werden, um ein Gerät gemäß der Zeit, z.B einen Wecker, einen Videorecorder oder eine Zeitbombe zu kontrollieren (sieh: Schalter). Jedoch, in diesem Zusammenhang, ist es passender, es als ein Zeitmesser oder Abzug-Mechanismus aber nicht ausschließlich als eine Uhr zu kennzeichnen.

Computer hängen von einem genauen inneren Uhr-Signal ab, synchronisierte Verarbeitung zu erlauben. (Einige Forschungsprojekte entwickeln auf asynchronen Stromkreisen gestützte Zentraleinheiten.) Einige Computer erhalten auch Zeit und Datum für die ganze Weise von Operationen ob diese aufrecht, für Warnungen, Ereignis-Einleitung sein, oder gerade die Zeit des Tages zu zeigen. Die innere Computeruhr wird allgemein behalten, durch eine kleine Batterie laufend. Viele Computer werden noch fungieren, selbst wenn die innere Taktgeberbatterie tot ist, aber die Computeruhr wird jedes Mal neu gefasst werden müssen, wenn der Computer wiederangefangen wird, seitdem sobald Macht verloren wird, wird Zeit auch verloren.

Ideale Uhren

Eine ideale Uhr ist ein wissenschaftlicher Grundsatz, der das Verhältnis der Dauer von natürlichen Prozessen misst, und so das Zeitmaß für den Gebrauch in physischen Theorien geben wird. Deshalb, eine ideale Uhr in Bezug auf jede physische Theorie zu definieren, würde kreisförmig sein. Eine ideale Uhr wird in der Beziehung zum Satz aller physischen Prozesse passender definiert.

Das führt zu den folgenden Definitionen:

  • Eine Uhr ist ein wiederkehrender Prozess und ein Schalter.
  • Eine gute Uhr ist diejenige, die, wenn verwendet, andere wiederkehrende Prozesse zu messen, findet, dass viele von ihnen periodisch sind.
  • Eine ideale Uhr ist eine Uhr (d. h., wiederkehrender Prozess), der andere wiederkehrende periodische Prozesse das Beste herausholt.

Der wiederkehrende, periodische Prozess (z.B ein Metronom) ist ein Oszillator und erzeugt normalerweise ein Uhr-Signal. Manchmal wird dieses Signal allein "die Uhr" (verwirrend) genannt, aber manchmal "schließt die Uhr" den Schalter, seinen Hinweis und etwas anderes ein, es unterstützend.

Diese Definition kann weiter durch die Rücksicht von aufeinander folgenden Niveaus von kleineren und kleineren Fehlerrobustheiten verbessert werden. Während nicht alle physischen Prozesse überblickt werden können, sollte die Definition auf dem Satz von physischen Prozessen basieren, der alle individuellen physischen Prozesse einschließt, die für die Rücksicht vorgeschlagen werden. Da Atome so zahlreich sind und seitdem innerhalb der aktuellen Maß-Toleranz, die sie alle gewissermaßen solch schlagen, dass, wenn man als periodisch dann gewählt wird, wie man alles hält, andere auch periodisch sind, hieraus folgt dass Atomuhren ideale Uhren zu innerhalb der gegenwärtigen Maß-Toleranz und in Bezug auf alle jetzt bekannten physischen Prozesse vertreten. Jedoch werden sie durch den Gerichtsbeschluss nicht so benannt. Eher werden sie als die aktuelle ideale Uhr benannt, weil sie zurzeit der beste instantiation der Definition sind.

Navigation

Die Navigation durch Schiffe und Flugzeuge hängt von der Fähigkeit ab, Breite und Länge zu messen. Breite ist ziemlich leicht, durch die himmlische Navigation zu bestimmen, aber das Maß der Länge verlangt genaues Maß der Zeit. Dieses Bedürfnis war eine Hauptmotivation für die Entwicklung von genauen mechanischen Uhren. John Harrison hat das erste hoch genaue Seechronometer Mitte des 18. Jahrhunderts geschaffen. Die Mittag-Pistole in Kapstadt zündet noch ein genaues Signal an, Schiffen zu erlauben, ihre Chronometer zu überprüfen. Viele buildingsnear Haupthäfen haben gepflegt zu haben (einige tun noch) ein großer Ball, der auf einem Turm oder Mast bestiegen ist, hat veranlasst, in einer vorher bestimmten Zeit zu demselben Zweck zu fallen.

Der Gebrauch einer Atomuhr in Radiosignalproduzieren-Satelliten ist für die Operation von GPS (Globales Positionierungssystem) Navigationsgeräte grundsätzlich.

Seismologie

In der Bestimmung der Position eines Erdbebens ist die Ankunftszeit von mehreren Typen der seismischen Welle an einem Minimum von vier verstreuten Beobachtern auf jeden Beobachter abhängig, der Welle-Ankunftszeit gemäß einer allgemeinen Uhr registriert.

Spezifische Typen von Uhren

Siehe auch

  • Abweichung von Allan
  • Amerikanisches Institut der Uhrmacher-Uhrmacher
  • BaselWorld
  • Biologische Uhr
  • Schlossuhr
  • Uhr als Herold der Industriellen Revolution (Lewis Mumford)
  • Uhr-Gesicht
  • Uhr-Netz
  • Uhr des langen jetzt
  • Uhr-Signal (Digitalstromkreise)
  • Clockkeeper
  • Uhrmacher
  • Colgate Uhr (Indiana)
  • Colgate Uhr (New Jersey), größte Uhr in den USA
  • Korpus-Uhr
  • Cosmo Clock 21, größte Uhr in der Welt
  • Das Chronometer des Steuermannes
  • Cuckooland Museum
  • Todesuhr
  • Le Défenseur du Temps (Automaten)
  • Verteidigungsministerium-Master-Uhr (die Vereinigten Staaten).
  • Weltgericht-Uhr
  • Erduhr
  • Föderation der schweizerischen Bewachungsindustrie FH
  • Wächter-Tour patrouilliert System (watchclocks) ab
  • Eisenringuhr
  • Die Weltuhr von Jens Olsen
  • Juwel, das trägt
  • Die Liste der größten Uhr steht gegenüber
  • Liste von Uhren
  • Liste von internationalen allgemeinen Standards
  • Liste von größten Kuckucksuhren in der Welt
  • Metrologie
  • Uhr von Mora
  • Nationale Vereinigung von Bewachungs- und Uhr-Sammlern
  • Replik-Bewachung
  • Sternuhr
  • Systemzeit
  • Zeit zum Digitalkonverter
  • Zeitachse der Zeitmessungstechnologie
  • Zeitmesser
  • Uhrmacher

Newsgroup

  • alt.horology

Referenzen

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  • Zea, Philip, & Robert Cheney. Das Uhr-Bilden in Neuengland: 1725-1825. Alter Sturbridge Village (1992).

Links

Amerikanisches Institut der Uhrmacher-Uhrmacher

Konsole / Charles Proteus Steinmetz
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