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  石英鐘最早於1927年發明,而世界上第一款石英手錶原型於1967年問世,並參與了1967年的瑞士納沙泰爾天文臺(Neuchâtel Observatory)年度競賽:包括瑞士中心電子製表中心(Centre Electronique Horloger)發明的Beta 1原型,以及日本精工發明的阿斯特隆(Astron)原型(精工從1958年開始從事石英鐘)。 1969年12月,日本精工率先推出世界上第一款石英錶——阿斯特隆(Astron),標誌著石英革命(quartz revolution)的開始。

  石英晶體具有正反壓電效應,若在晶體某一方向加上電場,則在它垂直方向上引起機械振動,而此機械振動反過來又在原加電場方向上附加一電場,這又引起機械振動,如此產生一種迴圈。  晶體的固有振動頻率決定著振盪器的振動頻率,振動其精準而穩定的按照固有頻率振動,該頻率僅由晶體的固有頻率決定。振盪器的輸出整形成方波列,並利用電子的方法進行分頻。在實現了適當的低頻後,脈衝電流被加到有傳動機結構與錶針同步的電動機上,或者用脈衝電流來觸發數字顯示器。  石英晶體有很高的Q值,加上它本身固有振動頻率很穩定,所以石英鐘有很高的精準度;目前石英鐘的頻率穩定度好於10。
石英鐘是一種基於放置在電子振盪器中石英晶體電壓特性的精確時鐘。