Wady zegarów atomowych w zastosowaniach domowych

Zegary określane jako „atomowe” dostępne w sprzedaży detalicznej w rzeczywistości są zegarami radiokontrolowanymi, które odbierają sygnał czasowy z prawdziwego zegara atomowego, zwykle zarządzanego przez agencję rządową. Dzięki wbudowanemu kwarcowi jako zapasowi, każdy zegar tego typu jest przynajmniej tak dokładny jak zwykły zegarek kwarcowy. Jednak dodatkowe korzyści wynikające z atomowego źródła mogą być ograniczone przez położenie geograficzne i warunki atmosferyczne, co wpływa na opłacalność zakupu.

Ograniczenia geograficzne

Jedynie ograniczona liczba stacji nadawczych emitujących sygnał czasowy istnieje na świecie – według danych Międzynarodowego Biura Miar i Wag z 2013 roku, jest ich około trzydziestu. Niektóre regiony, zwłaszcza Afryka i Australia, nie mają własnych stacji. W takich miejscach zegary atomowe nie będą mogły odbierać sygnału i będą działały wyłącznie na podstawie własnego kwarcu.

Warunki atmosferyczne

Odbiór sygnału radiowego zależy od kierunku anteny, odległości od stacji oraz od zakłóceń elektromagnetycznych. Niekorzystne warunki atmosferyczne – wysokie ciśnienie, gęsta mgła czy opady – mogą dodatkowo osłabiać odbiór. Im dalej od stacji, tym większe ryzyko problemów z synchronizacją.

Odległość a dokładność

Sygnał radiowy potrzebuje czasu, aby dotrzeć z stacji do zegara w domu. Oznacza to, że podany przez stację czas jest nieco opóźniony w momencie jego przyjęcia. Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) zaznacza, że w odległych obszarach, np. na wschodnim i zachodnim wybrzeżu USA, może to wprowadzać zauważalne błędy. Skala tego problemu zależy od tego, jak precyzyjnie zegar wyświetla czas i jak wysokich wymagań ma użytkownik.

Zmienna wydajność kwarcu

Między kolejnymi synchronizacjami zegar atomowy korzysta z kwarcowego oscylatora, podobnego do tego w zwykłych zegarkach. Jakość tego kwarcu może się różnić, a przy długotrwałym braku sygnału radiowego może dojść do przyspieszenia lub opóźnienia czasu. Również tutaj wpływ na odczuwalną nieprecyzyjność ma oczekiwana dokładność wyświetlanego czasu.