在上集中我們講到,20世紀70年代的一場幾乎摧毀世界鐘表業(yè)的“石英革命”它將鐘表從奢侈品變成為了廉價的微電子產品。盡管瑞士傳統(tǒng)制表業(yè)界對石英表可以說恨得咬牙切齒,但從計時與實用的角度上看,這的確是一場偉大的革命。上集中主要講了網(wǎng)友比較關心的一些有關石英表的常識問題,在本集中我們將從技術的角度深入地剖析一下石英表。
我們首先還是要講一下電子鐘表的發(fā)展過程以及它們各自的特點,我認為石英鐘表的發(fā)展過程應該分為五代。第一代為擺輪游絲式電子鐘表,主要以半導體鐘的形式出現(xiàn),在七、八十年代比較常見,而這樣的手表則比較少見,它具有如下特點:利用電池的電能代替發(fā)條;利用三極管開關電路進行電磁轉換;依然使用擺輪游絲振蕩器,頻率與機械表相同,為2.5赫茲,18,000次/時;該計時器零件較多,走時精度提高不明顯。
第二代是音叉式電子鐘表,歐米茄有過,漢密爾頓有過,天津表廠、北京表廠都試制過,但其發(fā)展的過程只是曇花一現(xiàn),存世量極少。它的特點是走時精度較高(+/- 2 秒/天);采用金屬音叉振蕩器,頻率為 300~720赫茲;零件數(shù)量相對較少,但其棘爪磨損大,壽命短。
第三代就是現(xiàn)在常見的指針式石英鐘表,也是目前市場占有率非常大的腕表,其特點是走時精度高(15 秒/月、0.5秒/天,高級的年差10秒內);采用石英晶體振蕩器,常用頻率32,768赫茲;機心零件比較少,大約在50~60件,普通機械表大約在130件左右,自動表機械在150件以上,帶有日歷功能的約200件;改類型石英表工時少、成本低,大概只有300多道工序,而機械表最少需要1300多道工序;這種腕表使用方便,一顆電池可以走2~3年,穩(wěn)定性好,沒有位差;更重要的是機芯薄、直徑小,外觀造型可隨意變化。
第四代是數(shù)字顯示式石英鐘表,該類型為數(shù)字式顯示時間,采用大規(guī)模集成電路,幾乎沒有機械零件,可實現(xiàn)功能多樣化;它同樣采用石英晶體振蕩器,頻率為32,768赫茲,適合大規(guī)模生產,自動化裝配效率高,而且成本低廉;但壽命不高,主要是因為液晶顯示板的壽命短,約7~10年。
第五代就是現(xiàn)在西鐵城主推的電波表,電波表的走時精度極高,在接收到信號情況下,10萬年誤差1秒鐘。由于傳統(tǒng)鐘表是“單兵作戰(zhàn)”,一只表一個樣、百只表百個樣;而電波表是“集團作戰(zhàn)”,所有鐘表的時間都一模一樣!
因為電波表將傳統(tǒng)鐘表技術與現(xiàn)代時頻技術、微電子技術、通訊技術、計算機技術等多項技術相結合,通過接收國家授時中心以無線電長波傳送的標準時間信號,經過內置微處理器解碼處理后,自動校準計時器走時,使所有電波鐘表顯示的時間與國家的標準時間自動保持精確同步。而且中國已經成為世界上繼德國、美國、英國、日本之后第五個實現(xiàn)長波授時技術民用化的國家。另外電波表還可在信號盲區(qū)的時候可作為普通石英鐘表使用,進入信號覆蓋區(qū)域可以自動校正時間。
下面我說一下石英振蕩器的構成,石英振蕩器由石英振子和振蕩電路兩部分所組成。振蕩頻率一般采用32,768赫茲/ 每秒,指針式石英表經過16級的二分頻,最后輸出每秒0.5赫茲正負交變的窄脈沖信號。液晶顯示表則是經過15級二分頻,輸出的是1赫茲每秒的脈沖信號。(分頻就是用同一個時鐘信號通過一定的電路結構轉變成不同頻率的時鐘信號。二分頻就是通過有分頻作用的電路結構,在時鐘每觸發(fā)2個周期時,電路輸出1個周期信號。比如用一個脈沖時鐘觸發(fā)一個計數(shù)器,計數(shù)器每計2個數(shù)就清零一次并輸出1個脈沖,那么這個電路就實現(xiàn)了二分頻功能。來自)。
我相信大家看到上面的物理描述,大多數(shù)人都會一頭霧水,下面我將用語文的方式描述一下其工作原理,由穩(wěn)定度很高的石英振子與CMOS集成電路的一部分,組成石英振蕩電路,產生32,768赫茲的高頻振蕩頻率,通過CMOS電路的技術處理,最后產生正、負交變的脈沖信號,輸入線圈,電流在定子內產生可變磁場,與充磁轉子的永磁場發(fā)生作用,使轉子部件定向轉動,轉子齒軸帶動傳動輪系指示秒,并通過走針系指示時、分。整個工作過程中所消耗的能量由電池來補充。石英振蕩頻率的漂移,可以通過微調電容來調整,或者在集成電路內采用邏輯調頻電路來解決。
接下來我就要講一下機械腕表機芯與指針式石英表機心各部分性能的優(yōu)缺點。動力系統(tǒng)方面,機械表的發(fā)條不可避免地會有力矩落差,進而影響等時差,對走時精度影響大。而石英表只需將電池放電平穩(wěn),對走時影響很小。傳動輪系方面,機械表既傳遞力矩又傳遞時間,而且是增速傳動,對走時影響大。而石英表只傳遞時間不傳遞力矩,而且是減速傳動,對走時影響小。
在調速機構方面,機械表的擺輪游絲的加工、裝配都很復雜,影響振動周期的因素很多,一般都會有位置誤差,振動頻率:3~4赫茲,日差一般在20~30秒。精準的機械表在10秒左右。石英表高精度,無位差,振動頻率32768赫茲,日差完全保證在0.5秒以內。走針系方面二者基本相同,但是機械手表的秒針力矩大,石英表的秒針力矩小,兩者相差40~60倍。在調校方面,機械表需要撥動快慢針的位置,改變游絲的長度,或改變擺輪的轉動慣量,手工操作難度很大。而石英表只需采用邏輯調頻的方法調整快慢,工業(yè)化程度高。另外機械表還會受到溫度影響,溫度高表走慢,溫度低表走快(溫度系數(shù)標準:1秒/天/度),而石英表除拐點溫度25℃以外,溫度升高、降低都走慢(溫度系數(shù)標準:0.1秒/天/度)。
機械表的自動機構可以收集人體的動能,免去每天用手上條的麻煩;雖然石英表的優(yōu)點是走時精確,每天小于0.5秒,但缺點是每隔兩三年就需要更換一次電池。而人動電能手表的設計思路,就是把二者的優(yōu)點結合在一起。日本把“人動電能”注冊了專利,瑞士就把此類結構稱為“自動石英”。其工作原理通過人體手臂的自然運動,引導表機內的飛陀轉動,帶動微型發(fā)電機產生電流,并將電能存入電容儲電器中,為石英機心提供電力能源。當電容量充足時,手表可連續(xù)運走3個月以上,電容的理論使用壽命可長達10年。這種類型的手表日本稱人動電能;瑞士稱自動石英。
相信大家看完上面的文字一定會有石英表完勝的想法,覺得機械表真的沒用,但我想說,你要是買用來看時間,肯定是石英表準,但你要是追求高超的工藝,精美的打磨與文化的價值,那么機械表永遠是不可替代的。(圖/文修表在線毛壯)
打網(wǎng)球,旅游,還有去越野探險的時候,石英表很省心,耐操,像casio還可以提供海拔氣壓等許多信息。
手表,不僅僅是計時工具,在當代,小小一塊表,由于品牌背景與樣式的差異,更多折射的是佩帶者價值觀與自身潛在性格內斂的體現(xiàn)。而復雜、歸于原始的手工制表工藝,和沉淀良久的歷史,都是當代快餐化計時工具所不能比擬的。
手機時代,手表的計時功能實用性已經降到可以忽略不計的地位了,所以兩者真要比對的話,就僅僅比對消費階層和外觀款式就好啦
個人來說15.5的腕周,極其合適戴著非常舒服。強烈推薦小手腕買這塊。一點都不娘,可能是因為外觀還是太漢子了
歐米加最值得購買的一塊運動表。一點點金恰到好處的點綴,極度舒適的經典表帶,大小也正好。個人感覺無論從舒適性,可玩性,觀賞性,都達到了巔峰??梢钥闯鰜?,設計的時候真的花大功夫了
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《扔掉有色眼鏡為您細說石英表(下)》來源:修表在線專注手表維修保養(yǎng)服務,為各品牌手表提供專業(yè)高端的維修保養(yǎng)服務!