Zaman birimi olarak saati gösteren aygıt. İnsanoğlu tıpkı kum saati gibi kısa sürelerde yalnızca saatin bir parçasını veren ve İ.Ö. III. binyıllarda bulunan, Mısırlıların su saatinden ve gölgesiyle Güneş’in ilerleyişini gösteren düşey bir çubuktan oluşan Güneş saatinden, kuvarslı saate ve dijital (sayısal) saate, 300 000 yılda bir saniyelik hata yapan atom saatine kadar, zaman belirlemede önemli gelişmeler gerçekleştirmiştir.
Galilei’nin sarkaç hareketi üstündeki çalışmalarını değerlendiren Huygens, 1657’de ilk sarkaçlı saati, birkaç yıl sonra da sarmal yayı bulmuş, Huygens’in temel ilkelerini ortaya koyduğu bu mekaniğin geliştirilmesi için, yaklaşık üç yüzyıl boyunca teknik ayrıntılarla uğraşılmıştır: Yavaş inişli bir ağırlıktan ya da dişli bir silindir kutu içine yerleştirilmiş bir yaydan oluşan motris (hareket ettirici) bir organ; pinyon dişliler ve çarklarla, hem enerjiyi ileten, hem saati gösteren bir dağıtım düzeneği; kesikli itişlerle enerjiyi serbest bırakan bir eşapman; son olarak da, enerjinin dağıtımında sabitliği sağlayan sarkaç ya da sarmal yay biçiminde bir ayar düzeneği.
Ağırlıklı saatlerde yaklaşık 1 m, yaylı saatlerdeyse 25 cm boyunda olan sarkaç kolu, maşaya bağlı bir çatalın kolları arasından geçer. Öte yandan, bir silindire sarılan askı teline bağlı bir ağırlık ya da motris sarmal yay, birçok dişli takımıyla hareketi küçültüldükten sonra, eşapman çarkını döndürür. Bu çarkın dişleri arasında maşanın dilleri hareket eder. Sistemin en önemli düzeneği, eşapmandır. Eşapman çarkının üstünde, maşanın iki dili göze alındığında, çarkın bir dişi maşanın bir diline dayanırsa, sarkacın salınımı maşayı döndürdüğünde, bu diş serbest kalırken, öbür dil bir başka dişi kilitler ve çarkı durdurur. Sarkacın her devrinde, eşapman çarkının bir dişi ilerler. Bu dişlerin maşa diline çarpması, tik-tak sesini doğurur. Dillerin uçları eğik yontulmuştur; kurtulan bir diş, maşayı hafifçe iter ve maşa bu itişi, çatal yardımıyla sarkaca iletir. Böylece, sürtünme yüzünden sarkacın durması önlenir ve salınım sürer. Uygun bir çark düzeni, göstergelerin ve saatin çalışmasını sağlar; ama çalar saatte, ikinci bir motris ağırlık ya da yay bulunur. Sarkaç hareketini sürdürmek için, ağırlığın inişi ya da yayın açılması yerine, elektriğe başvurulabilir. En yalın yöntemde, sarkaç kütlesi, mıknatıslı bir çubuktan oluşur ve her devirde elektrik bobini tarafından çekilir.
Kol saatlerinde sarkacın yerini, sarmal bir yaydan oluşan regülatör alır, regülatöre bağlı olan ve salınım yapan bir volan, maşa çatalını bir dille hareket ettirerek, eşapman çarkının almaşık çalışmasını sağlar. Sıkışma ve çekme güçleriyle karşılaşan kuvars levhanın, elektrik akımı doğurduğu bilinmektedir. “Piezo-elektrik etki” adı verilen bu olay, tersinir bir olaydır. Dolayısıyla, aynı kuvars levhaya akım verilirse, art arda çekme ve sıkışmayla karşılaşır. Saniyede 10 000’e ulaşan bu titreşim, laboratuvarlarda kullanılan çok duyarlı saatlerin beslenmesini sağlar.
Son olarak, iyice belirlenmiş devirsel her olay, saatin temel mekanizmasını oluşturabilir. Bu neden fizikçiler, atomların bazı hallerine özgü titreşimleri kullanarak, atom saatlerini gerçekleştirmişlerdir. Saniyenin duyarlı tanımı karmaşıktır ve şöyle yapılır Saniye sezyum 133 atomunun, temel halin iki aşırı ince düzeyi arasındaki geçişi sırasında doğan 9 192 631 770 ışınım devrine eşittir.