電波計時是採用無線電波的方式傳送標準時間訊號,電波鐘、電波時鐘或電波錶接收後顯示正確時間,不需人工調整,時時刻刻保持標準時間。
用最簡單來理解,電波計時就像收音機一樣原理。收音機接收廣播電台的聲音信號,收到後轉換成聲音播出。電波鐘/電波錶同樣內藏天線,接收對時台的時間信號,轉換成時間顯示。電波計時跟收音機,兩者技術原理其實相同。
電波時鐘是採用對時電波校正時間的時鐘,此種對時方式稱為電波計時。電波計時利用電波校正時間是鐘錶的革命性技術,為透過對時信號電波傳送標準時間信號的計時技術,讓電波時鐘、電波錶的時間,絕對跟標準時間一致。
電波計時是指這種計時技術的種類,也就是採用電波校正對時信號技術為核心的計時方式。使用電波計時所製造的產品,如果為時鐘則可稱為電波時鐘、電波錶,手錶則稱為電波錶。電波時鐘在英文稱為(Radio Controlled Clock),在早期也有人稱這種時鐘為原子鐘(Atomic Clock),因為早期每一個國家官方最標準的時鐘,都是透過銫(Cesium)原子的震盪來計時的原子鐘,因此也就習慣把時間精細度很高的時鐘通稱為原子鐘。
電波計時是在1970年代日本發明石英鐘之後,計時產業最大的革命。這種技術把原本石英鐘每天會產生的誤差,透過全自動方式校正,而省去了每隔一段時間,就需要把時鐘取下調整時間,讓電波時鐘、電波錶所呈現的時間,自動保持跟標準時間一致。
電波時鐘的主體為一般石英鐘,但獨特的技術在於內藏一個具有電波接收天線,能每天自動接收由對時基地台發射出的「標準時刻」電波,此一標準時刻電波含有接收當下正確的時間訊息,包含年、月、日和時、分、秒,電波時鐘在接收校正時刻之後,便能自動校正時刻,顯示出正確的標準時間。
由於對時信號發射基地台的計時設備是用稀有的銫(Cesium)原子所製,10萬年只有一秒的誤差,,所以能幾乎永久都保持在標準時刻。一般石英鐘表每個月都會有 ± 15秒的誤差,但是電波計時透過這樣的基地台發射標準時間,和電波時鐘接收標準校時信號,卻能跟標準時間一秒不差,已足夠適用於日常生活和商務所需。
電波時鐘因為本身即為石英鐘,所以並不需要時時刻刻接收標準校時信號,每天只需要校正時間一次,接下來便依照石英鐘的走時繼續運轉,一天之內所呈現的時間,便可與標準時間達到一秒不差。
電波對時技術的出現,改變了傳統上認定要達到高時間準確度的手錶或時鐘,都需要運用許多精細機械原理才能達到,因此價格非常昂貴。透過電波技術的革新,讓普通的石英鐘錶也可以達到與高價機械鐘錶同樣高精確度計時能力。
全球只有五個國家有發射電波對時信號基地台
- 美國於1965年發射 (代碼 WWVB)。
- 英國於1974年發射 (代碼 MSF)。
- 德國於1973年發射 (代碼 DCF)。
- 日本於1999年發射 (代碼 JJY)。
- 中國於2007年發射 (代碼 BPC)。
台灣中華電信研究所在2008年也已經開發出台灣電波發射碼,於桃園架設實驗測試發射站,並在2010年台北花博時對外做實際展示。