定时器
定时器（timer）是一种测量时间间隔的特殊类型时钟，它从指定的时间段开始，并在达到 00:00 时停止。它通常也可以在整个时间段结束之前手动停止。沙漏就是一个简单的计时器范例。定时器发出提示的声音代表时间间隔已到。[1] 定时器有两大类：硬体和软体定时器。秒表以相反的方向运行，从 00:00 开始向上计时，测量自给定时间点以来经过的时间。 定时开关是控制电子开关的定时器。
硬体定时器
[编辑]机械计时器
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机械计时器使用钟表来测量时间。[2]手动计时器通常透过旋转表盘来设定所需的时间间隔，旋转表盘会将能量储存在发条中，从而驱动装置运作。它们的工作原理类似于机械闹钟，发条中的能量使摆轮来回旋转。摆轮的每次摆动都会释放齿轮系，使其向前移动一小段固定的距离，从而使表盘稳定地向后移动，直到杠杆臂敲响铃铛时归零。
机械定时器的最简单和最古老的类型是沙漏 ，其中砂通过一个狭窄的开口从一个室到另一个固定量以测量的时间间隔。
工业用定时器
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短周期双金属机电定时器采用热机制，其金属指状物由两种热膨胀率不同的金属条夹在一起制成，钢和青铜是常见的材质。电流流经此指状物时，金属条会发热，一侧的膨胀小于另一侧，指状物末端的电触点会移离或移向电开关接点。这种类型的定时器最常见的用途是用于汽车方向灯，有时也用于圣诞彩灯。这是一种非电子型的多谐振荡器。
机电凸轮定时器使用小型同步交流电机，使凸轮与开关触点组合件接触。交流电机透过交流电以精确的速率旋转，该速率由电力公司精心调节。齿轮以所需的速率驱动轴，并旋转凸轮。这种定时器目前最常见的应用是洗衣机、烘干机和洗碗机。这类定时器通常在齿轮系和凸轮之间有一个摩擦离合器，以便可以旋转凸轮来重置时间。
机电定时器在这些应用中仍然存在，因为机械开关触点可能仍然比控制强光灯、电动马达和加热器所需的半导体装置便宜。
过去，这些机电定时器通常与继电器组合，构成机电控制器。机电定时器在1950年代和1960年代达到了发展的顶峰，因其在航空航天和武器系统中的广泛应用。可程式机电定时器控制著早期火箭和弹道飞弹的发射顺序。随著数位电子技术的进步和价格的下降，电子定时器的优势日益凸显。
电子计时器本质上是带有特殊电子元件的石英钟，其精度高于机械计时器。它们采用数位电子元件，但可能配有类比或数位显示器。积体电路使得数位逻辑电路成本低廉，以至于电子计时器现在比许多机械和机电计时器更便宜。单一计时器由一个简单的单晶片计算机系统实现，类似于手表，通常采用相同的量产技术。
如今，许多定时器都是用软体实现的。现代控制器使用可程式逻辑控制器（PLC），而不是一个装满机电部件的盒子。其逻辑通常被设计成继电器的形式，使用称为梯形逻辑的特殊电脑语言。在 PLC 中，定时器通常由控制器内建的软体模拟。每个定时器只是软体维护的表中的一个条目。
电脑系统通常至少有一个硬体计时器。这些计时器通常是数位计数器，以固定频率递增或递减，该频率通常可配置，并且在达到零时中断处理器。另一种设计是使用字长足够大的计数器，使其在系统寿命结束之前不会达到溢出极限。
更复杂的定时器可能具有比较逻辑，用于将定时器值与软体设定的特定值进行比较，当定时器值与预设值相符时，触发某些操作。例如，这可以用于测量事件或产生脉冲宽度调变波形来控制马达的速度（使用D类数位电子放大器）。
硬体计时器在电脑系统中的一个专业用途是作为看门狗计时器，其设计目的是在软体故障时执行系统的硬体重置。
工作计时器
[编辑]任务计时器曾用于测量行动持续时间，或用于倒数计时完成任务的最后期限。一些航太机构也曾使用过此类设备。[3][4]
第二次世界大战期间，精准度和计时对众多军事行动的成功至关重要。这种必要性催生了专用任务计时器的发展，这些计时器本质上是专为军事用途设计的高精度计时码表。这些任务计时器在协调攻击、导航以及军事行动的其他关键方面发挥关键作用。
用作相机和轰炸机计时器，用于精确投弹和摄影计时。
任务计时器通常采用坚固耐用的设计，可承受恶劣的战争条件，并能精确测量短时间，这对于轰炸或潜艇潜水等任务至关重要。计时器的表面通常很大且标记清晰，方便操作员在低光源条件下快速读取。任务计时器的功能不仅限于计时；它们还可以帮助计算速度、距离和燃料消耗。透过实现精确计时，这些设备可确保在盟军之间以更高程度的协调和同步执行复杂的机动。本质上，任务计时器不仅是计时工具，也是战争时期对军事行动战略效能做出重大贡献的工具。[5]
软体定时器
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这些类型的定时器；它们只存在程式代码。它们依靠的准确性石英晶体谐振器运行该软体的硬体设备。
软体应用
[编辑]现在，当人们在使用越来越多的行动电话，也有模仿旧机械计时器，但其具有还高度复杂的功能的定时器的应用程序。这些应用程序也更容易每天使用，因为它们可以无需购买或携带单独的设备，今天定时器仅仅是一个手机或平板电脑的应用软体。烹调时有些应用程序是倒数计时器、秒表计时器，等等。
应用程序可能优于沙漏或机械计时器。 沙漏不是很准确、清晰，而且可能会堵塞。 机械计时器缺乏应用程式的支持，诸如音量调节的个性化需求。大多数应用程式也将提供可选的报警声。
另请参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Timer. Merriam-Webster online dictionary. Merriam-Webster. 2012 [June 19, 2012]. （原始内容存档于2015-10-01）.
- ^ Sobey, Ed. The Way Kitchens Work: The Science Behind the Microwave, Teflon Pan, Garbage Disposal, and More. USA: Chicago Review Press. 2010: 161–164 [2015-12-19]. ISBN 1569762813. （原始内容存档于2014-10-10）.
- ^ https://www.nasa.gov/history/afj/ap16fj/01popup_missiontmr.html
- ^ https://airandspace.si.edu/collection-objects/timer-mission-space-shuttle/nasm_A20130074000
- ^ https://www.watchgecko.com/blogs/magazine/hands-on-with-the-precista-prs-56
外部链接
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- NIST Recommended Practice Guide: Special Publication 960-12 Stopwatch and Timer Calibrations（页面存档备份，存于互联网档案馆）
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| 配件 | |
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