Inti dari sensor kristal kuarsa adalah elemen penginderaan, kristal kuarsa piezoelektrik, prinsip kerja efek piezoelektrik kristal kuarsa, yang pada beberapa arah akibat tekanan mekanis, akan menghasilkan dipol listrik; sebaliknya jika kuarsa diberi tegangan dalam satu arah maka arah tertentu akan menghasilkan deformasi, fenomena ini disebut efek piezoelektrik terbalik. Jika diterapkan medan listrik bolak-balik pada kristal kuarsa, kisi kristal akan menghasilkan getaran mekanis. Ketika frekuensi medan listrik luar sesuai dengan frekuensi osilasi alami kristal, resonansi kristal akan muncul. Karena intensitas medan listrik kristal kuarsa di bawah tekanan sangat kecil, maka hanya memerlukan medan listrik luar yang sangat lemah untuk menghasilkan deformasi. Karakteristik ini membuat kristal kuarsa piezoelektrik dengan mudah menghasilkan resonansi di bawah eksitasi medan listrik bolak-balik eksternal. Kehilangan energi osilasinya kecil, dan frekuensi osilasinya sangat stabil. Ditambah dengan stabilitas mekanik, listrik, dan kimia yang sangat baik dari kuarsa menjadikannya elemen referensi frekuensi yang terkait dengan rangkaian digital sejak tahun 40an, seperti jam kuarsa, jam tangan elektronik, telepon, TV, komputer, dan sebagainya.
Batang rambut merupakan bagian yang memberikan energi pada sebuah jam tangan. Lingkaran tersebut dilingkari dalam sebuah kotak. Gunakan slot persegi penggilingan pada batang untuk mengencangkan rambut. Alur persegi pada poros batang digerakkan oleh mekanisme batang atas. Jam tangan ini dapat bertahan sekitar 36 hingga 50 jam jika jam tangan tersebut gratis. Karena batang rambut terkena tekanan yang nyata, sering kali menyebabkan patah. Oleh karena itu, saat ini bahan alloy digunakan agar rambut hampir tidak patah. Batang menyimpan sejumlah energi tertentu dan didistribusikan ke osilator dalam jumlah yang seragam dan kecil. Untuk tujuan ini, energi yang disediakan oleh kelompok kolom roda, dengan proporsi yang sama dari set roda untuk mengurangi gaya transmisi sekaligus menambah jumlah cincin. Wheel set terdiri dari 4 buah roda dan 4 buah gigi, dan 3 buah roda belakang terpaku pada 3 buah gigi pertama. Dalam sketsa ini, garis miring melambangkan keterhubungan antar bagian yang bergerak, sedangkan garis horizontal terpaku pada sumbu yang sama. Roda pertama adalah roda kotak dengan gigi penggilingan melingkar. Roda terakhir adalah roda gigi escapement, dan escapement tersebut terpaku pada roda gigi tersebut. Roda escapement termasuk dalam mekanisme distribusi dan penghitung. Kotak itu berputar membentuk lingkaran selama kurang lebih 6 jam. Selama periode ini, roda gigi escapement dan putaran escapement berjumlah sekitar 3600 putaran. Angka ini mewakili perbandingan frekuensi putaran antara roda pertama dan roda terakhir. Rasionya selalu berada dalam rentang numerik ini. Biasanya mencoba membuat roda gigi dan roda berada di tengah-tengah jam tangan, dan memutar lingkaran setiap jam.
Jam tangan kuarsa juga disebut "pengukur elektronik getaran kristal", karena merupakan "fenomena getaran" dari penggunaan kristal. Ketika kristal menerima tegangan eksternal, ia akan bersifat deformasi dan pemuaian. Sebaliknya jika kristal dikompresi maka akan menghasilkan listrik di kedua ujung kristal. Sifat ini juga dapat dilihat pada banyak kristal, yang disebut “efek piezoelektrik”. Jam tangan kuarsa adalah kristal yang menggunakan "getaran" periodik untuk memberi kita waktu yang tepat. Pertama, kristal kuarsa pada jam tangan kuarsa dialiri arus listrik, dan kristal tersebut akan bergetar dengan benar pada jumlah siklus 32768 Hz. Kemudian frekuensinya harus diubah menjadi jumlah arus sinyal sebesar 1Hz (perubahan arus antara satu detik). Lebih banyak amplitudo sinyal (karena arus yang disebabkan oleh getaran lemah), bersama dengan beberapa sinyal arus dan kemudian meluncurkan roda gigi rotor, meja di jarum detik akan dimulai, setelah satu menit, prinsip pemukulan searah jarum jam pada struktur mekanis seperti: jarum detik 60 ketukan, jarum akan melompat ke dalam.
Semua jam tangan kuarsa dilengkapi dengan baterai. Ini menyediakan energi untuk sirkuit terpadu dan resonator kuarsa, dan bergetar 327678 kali per detik. Dan itu lebih cepat dari itu. Sirkuit terpadu adalah "otak" dari tabel. Ini mengontrol getaran resonator kuarsa dan memainkan peran pembagi frekuensi. Getaran 32768 dibagi setengah sebanyak 15 kali sehingga menghasilkan pulsa per detik. Kita punya waktu kedua, kali ini "bahan mentah", yang akan mampu menggerakkan tampilan