Um relógio atômico de rádio e um relógio GPS são ambos dispositivos que verificam repetidamente a hora com uma fonte de informação via conexão de rádio. Isso significa que o usuário não deve precisar alterar repetidamente o relógio para corrigir erros. As referências a "rádio" são puramente relacionadas à verificação de hora e não têm nada a ver com receptores de rádio de áudio que possam fazer parte do dispositivo.
Relógios mecânicos e pulso podem se tornar imprecisos a longo prazo. Existem várias causas para isso, uma das quais é que a gravidade pode afetar partes móveis. Segundo um artigo de fevereiro de 2009 no Digital Journal, um relógio de pulso padrão pode começar a atrasar 15 segundos após um mês. Relógios de rádio funcionam verificando uma fonte de hora confiável e precisa em intervalos regulares e se corrigindo automaticamente se houver alguma disparidade.
Tanto relógios atômicos de rádio quanto relógios GPS obtêm seus sinais de hora de um relógio atômico. Um relógio atômico é um dispositivo usado para fornecer sinais de sincronização para pessoas e organizações em um país ou região. Ele funciona rastreando subidas e quedas nos níveis de radiação de átomos de um material chamado césio, uma característica que pode ser isolada e é extremamente previsível e consistente. Relógios atômicos são usados em todo o mundo como um sinal de hora "oficial". A consistência dos relógios atômicos permite que todos os países do mundo sigam uma hora consistente, algo vital para atividades como rastrear quando uma transação específica ocorreu nos mercados financeiros.
A maioria das instalações que abrigam um relógio atômico transmite uma série de sinais em uma frequência dedicada informando a hora atual baseada no relógio atômico. Um relógio atômico de rádio é um dispositivo de consumo que verifica se sua leitura de hora está correta monitorando essa frequência para sinais de hora. A maioria dos relógios atômicos de rádio pode usar essa informação para garantir uma precisão de até um centésimo de segundo. Isso pode ser limitado se o relógio estiver muito longe de uma transmissão de rádio para receber uma força de sinal ideal, se não tiver uma linha de visão clara para o sinal, ou se for afetado por condições atmosféricas desfavoráveis.
Um relógio GPS usa um princípio semelhante ao de um relógio atômico de rádio. No entanto, em vez de obter sinais de transmissões de rádio terrestres, ele recebe sinais dos mesmos satélites GPS mais comumente usados para rastreamento de localização. O relógio então combina a hora transmitida pelos satélites com transmissões terrestres que detalham quaisquer erros potenciais que surgem à medida que os sinais viajam do espaço para a Terra.
A principal vantagem de um relógio GPS é que ele poderá obter sinais de múltiplos satélites, reduzindo os efeitos de quaisquer imprecisões causadas por limitações de recepção. Se vale a pena obter um relógio GPS depende precisamente do grau de precisão que você precisa. Para uso comum do consumidor, onde o objetivo principal é evitar o inconveniente de ter que corrigir um relógio que "atrasa", um relógio atômico de rádio provavelmente será suficiente. Um relógio GPS é mais adequado para pessoas que precisam de um grau extremamente alto de precisão e confiabilidade.
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