A Shortt-órák ismertetése után áttérhetünk a Schuler-óra leírására. A Schuler-óra szerkezete több tekintetben hasonló az előbbiéhez, amennyiben a precíziós inga és óramű itt is külön van választva, mint a Shortt-óránál. Vezérlő- (mellék-) óraként egy közönséges Riefler-másodpercingát használnak. (L. a 6. képet.)

A tulajdonképeni inga teljesen szabadon leng. A feltámasztáson kívül más mechanikai hatást nem éri az egész lengés alatt. A húzószerkezet oly módon van megalkotva, hogy az inga végén patkóalakú mágnes van, amely sarkaival elektromágnes sarkai között mozog. (A képen M.) Az elektromágnes áramkörének zárásáról a vezérlő óra gondoskodik.

Hogy a húzáskor fáziskülönbség ne léphessen fel, vagyis hogy a húzás a két inga azonos lengési állapotában hasson, a vezérlő-óra minden órában néhány percre szinkronizálódik a Schuler-ingával. Erre szolgál a Riefler-féle szinkronizáló berendezés, mely a Schuler-ingáról zavaró hatás nélküli fényelektromos kontaktust vesz le.

A szóbanforgó berendezés a következő. Az óra alsó részén felállított lámpa fénye egy lencse rendszeren keresztül egy fotocellára esik. Az inga lengése közben egy-egy másodpercre takarja, majd felfedi a fotocellát, melynek áramkörében ezáltal szaggatott áramot kapunk. Ezt egy relé segítségével a vezérlő-óra szinkronizálására használjuk.

Maga az óra 100 mm nyomás alatt van üvegburában. A hőmérséklet változásának hatását nemcsak az inga terében elhelyezett hőmérőről leolvasott érték figyelembevételével küszöbölik ki, hanem az inga kilengésének nagyságát még folyamatos fotografáló eljárással is ellenőrzik. Az órák járását a göttingai csillagdában a naueni időjelekkel 8 hónapon át hasonlították össze. A számítások eredménye az, hogy a napi járás 0.001 mp körüli. A Shortt- és Schuler-inga a nehézségi erő hatására mozog, a már említett kvarcóra rugalmas rezgéseket végez.

A kvarckristály egyik jellegzetes tulajdonsága ugyanis az, hogy ha a kristályból alkalmasan kivágott lapot nyomásnak tesszük ki, akkor elektromos töltés mutatkozik és megfordítva: elektromos erőtér hatására a kristály nyomáskülönbségek lépnek fel, a kristály rezgésbe jön. (Pozitív és negatív piezoelektromos hatás.) A kristálynak ez a tulajdonságát felhasználva 1932-ben, Németországban (Physikalisch-Technische-Reichsanstalt) olyan berendezést építettek, melyet 12 hónapos próbaidő után, mint kvarcórát időmérésre használták fel.

A kvarcóra részei (1. a 7. képet): a vezérlő kristály, egy csőadó, két erősítő, három frekvencia csökkentő, egy szinkronmótor és az időjelző. A vezérlőkristály rúdalakú, 9.1 mm a semleges, 1.5 mm az elektromos és 3 mm az optikai tengely irányában. A rudat a második longitudinális sajátrezgésben gerjesztik. A rezgésszám 60.000. A kristály a rezgés csomópontjaiban úgy van rögzítve, hogy nem lazulhat meg. Maga a kvarc légritka térben, üvegcsőben van elhelyezve.

A vezérlőkristály igen érzékeny a hőmérsékletre. A hőmérsékleti együtthatója 0.4 mp, azaz 1 C° hőmérsékletváltozás 0.4 mp napijárásváltozást idéz elő. Ha tehát a napi járást 0.001 mp-re akarjuk leszorítani, akkor a hőmérséklet legfeljebb 0.002 C°-t ingadozhat. Az állandó hőmérsékletet egy kettős hőtartó szekrény (termosztat) biztosítja, mely higanykapcsoló-hőmérő segítségével a belsőt 40 C°, a külsőt 30 C° hőmérsékleten tartja. A hőmérő egy cső- és elektromágneses relével szabályozza a hőtartószekrény fűtőáramát.

A kvarckristály egy erősítő rácsa és katódja közé van kapcsolva és a cső anódágában lévő rezgőkört gerjeszti. Ezután egy ellenállásos és egy rezonáló erősítő következik. A 60.000 rezgésszámot 3 fokozatban 10.000, 1.000 és 333 rezgésszámra csökkentik, mert a magas rezgésszám az időmérésre közvetlenül nem alkalmazható.

Az utolsó fokozat egy szinkronmótort hajt, ez pedig az időjeladót járatja, mellyel a kvarcórát a naueni időjelekkel lehetett összehasonlítani. A kvarcóra közvetve a váltóáramú hálózatra van kapcsolva. Közbe van iktatva egy egyenirányító, egy zárókör és egy tartalék-elem. mely zárlatok esetére lép működésbe, továbbá az elkerülhetetlen hálózati ingadozásokat küszöböli ki.