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沛納海手表背后的基本原理是一種以固定頻率振蕩的設(shè)備。早期的機(jī)械沛納海手表使用鐘擺或帶有某種形式的調(diào)節(jié)器的彈簧來(lái)保持頻率固定。通過對(duì)這些振蕩進(jìn)行計(jì)數(shù)即可簡(jiǎn)單地測(cè)量時(shí)間。一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備可能會(huì)以1 Hz（每秒一次）的頻率振蕩，因此每次振蕩都將經(jīng)過1秒。

石英沛納海手表利用石英晶體的特性提供了一個(gè)非常的諧振器，該諧振器可以提供恒定的電子信號(hào)以進(jìn)行計(jì)時(shí)。石英晶體是壓電晶體，這意味著在對(duì)其施加機(jī)械壓力時(shí)它們會(huì)產(chǎn)生電荷。另一方面，如果對(duì)石英晶體施加電荷，則石英晶體也會(huì)振動(dòng)。振動(dòng)的頻率取決于晶體的切割和形狀。幸運(yùn)的是，可以將石英晶體切割成一致的尺寸和形狀，使其成為極為穩(wěn)定的諧振器，以保持非常的時(shí)間。