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電波時計のしくみ

電波時計とは?
「標準電波」を受信し、自動的に時刻およびカレンダー修正を行う機能をもつ時計を電波時計といいます。
電波時計のしくみ

電波時計に内蔵されているアンテナが標準電波を受信し、時刻情報へ変換します。その時刻情報がモーターに伝達して、時刻が修正されます。

  • 送信所から発信される標準電波を、時計に内蔵してあるアンテナで受信します。
  • 受信 IC で受信信号の増幅を行い、アナログからデジタルデータへと受信信号を変換します。
  • デジタルデータとなった時刻コードを CPU へ送信します。
  • CPU で時刻コードから時刻情報を解析します。
  • 時刻情報に基づき、時計本体のモーターを使って時刻を自動修正します。
  • 標準電波はほぼ 24 時間にわたって常時発信されていますが、電波時計は1日に1回、決められた時間に自動受信をします。
  • 電波を受信していないときは通常のクオーツ時計として、クオーツの精度(通常、月差±15秒~20秒)で作動します。
標準電波とは
2つの送信所から送られる電波が日本中全国をカバー

電波時計が受信する「標準電波」とは、情報通信研究機構 (独立行政法人) が管理する日本の標準時の電波のことです。

日本標準時は 10 万年に 1 秒しか誤差がでない高精度のセシウム原子時計によって作られ、福島局 (周波数 40 kHz) と九州局 (周波数 60 kHz) の送信所から発信されています。両局から発信された電波は日本全国をカバーしています。

同じ周波数では電波が重なる地域で互いに干渉し合い電波が弱くなってしまうため、異なる周波数が設定されています。

送信所からの受信範囲の目安は、おおむね 1,000km です。状況により異なりますが、東日本地域は 福島局(おおたかどや山:40kHz)、西日本地区は 九州局(はがね山:60kHz)の電波が受信しやすいと想定されます。

なお標準電波では「分」、「時」、「日」、「年」といった時刻情報をコードとして、1 分間毎に分割・配信しています。

標準電波は落雷や保守点検等で送信が中断される事があります。詳しくは標準電波を運営・管理する(独)情報通信研究機構日本標準時グループのホームページをご覧ください。
 

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