Los relojes de péndulo deben permanecer en una posición fija para operar correctamente; cualquier desplazamiento o aceleración afecta al movimiento del péndulo, provocando imprecisiones en su funcionamiento, por lo que no se pueden utilizar como relojes portátiles.
El reloj de péndulo fue inventado en 1656 por el científico neerlandés Christiaan Huygens, siendo patentado al año siguiente.
[5] La introducción del péndulo, el primer oscilador armónico descubierto, incrementó enormemente la precisión de los relojes, que pasó de unos 15 minutos diarios a unos 15 segundos diarios,[6] propiciando, con su rápida aceptación, que los antiguos relojes del tipo 'foliot' se adaptasen para añadir un péndulo a sus primitivos mecanismos.
Además de una mayor precisión, el reducido movimiento pendular requerido por el sistema de áncora obligó a adoptar péndulos más largos, que necesitan menos energía y que causaban menos desgaste en el movimiento.
Los primeros relojes, con sus características cajas largas y estrechas alrededor de estos péndulos, fueron construidos hacia 1680 por William Clement, se hicieron famosos y eran conocidos como longcase clock o reloj del abuelo.
Hasta el siglo XIX, los relojes se construían a mano por artesanos individuales y eran muy caros.
En Europa, los relojeros de cada país y región desarrollaron sus propios estilos distintivos.
La fuente de energía es un solenoide eléctrico que proporciona impulsos al péndulo mediante fuerza magnética.
El escape se sustituye por un conmutador o un fotodetector que determina cuando el péndulo está en la posición correcta para recibir el impulso.
El péndulo oscila con un período que varía con la raíz cuadrada de su longitud efectiva.
En algunos relojes de péndulo, el ajuste fino se realiza con un sistema auxiliar, que puede ser un pequeño peso que se mueve hacia arriba o hacia abajo sobre la barra de péndulo.
Por lo tanto, la oscilación del péndulo en los relojes se limita a valores comprendidos entre 2° y 4°.
Estos relojes tenían la pesa del péndulo consistente en un recipiente lleno de mercurio.
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, los péndulos de los relojes maestros de precisión utilizados en observatorios astronómicos, a menudo se situaban en una cámara a baja presión de la que se había bombeado el aire, reduciendo así la resistencia y haciendo el funcionamiento del péndulo aún más preciso.
Para mantener la hora con precisión, los relojes de péndulo deben estar perfectamente nivelados.
Si no lo están, el péndulo oscila más a un lado que al otro, alterando el funcionamiento simétrico del escape.
Esta condición a menudo se puede apreciar de forma audible en el sonido "tic-tac" del reloj.
Los "latidos" deben estar situados en intervalos uniformemente espaciados, con la precisión necesaria para producir un sonido de "tic ... tac ... tic ... tac"; si no lo están, y tienen el sonido "tic-tac ... tic-tac ...", el reloj está fuera de ritmo y debe ser nivelado.
El escape impulsa el péndulo, por lo general mediante un tren de engranajes, y es la parte que produce el "tic-tac" del reloj.
Una excepción notable pero rara a este principio es el escape saltamontes de John Harrison.
En estos, un interruptor mecánico (o una célula fotoeléctrica) en combinación con un electroimán permiten mantener la oscilación del péndulo.
Todo el ciclo se mantiene sincronizado por un pequeño muelle de diafragma situado en el péndulo del reloj esclavo.
Si el reloj esclavo ha perdido demasiado tiempo, el muelle de diafragma lo empuja contra el brazo y esto acelera el péndulo.
Su aspecto exterior en ocasiones refleja el estilo de muebles populares durante el período correspondiente.