Как устроены кварцевые часы?

17 августа ...

Рассказываем об основных принципах работы кварцевого механизма в наручных часах


Изображение: multi-master.ru

Думается, всем более-менее понятно принципиальное устройство механических часов. Конечно, скорее менее, чем более, но основа ясна: источник энергии — пружина — воздействует на колесо баланса, частота колебаний последнего определяется спиралью, колебания передаются на узел спуска, а за ним следует передача, она же ангренаж — зубчатые колеса (шестеренки), приводящие в действие стрелки.

На самом деле все неимоверно сложно, но принцип именно таков. Главное, что все это можно увидеть глазами. И даже пощупать руками. Ну, хотя бы виртуально.

А вот кварцевые часы — как построены они? Там ведь не все можно увидеть и тем более пощупать. Однако если разобраться, то в них все проще. Итак, по порядку.


Схема работы простого кварцевого механизма (с секундной стрелкой на отметке “6 часов”). Изображение: Encyclopedia Britannica

 

1

Батарейка


Батарейка (на примере механизма ETA Flatline 210.001). Изображение: eta.ch

Источник энергии — батарейка. Энергия не механическая, как в случае пружины, а электрическая. Тем не менее все равно энергия. Батарейка может быть “таблеткой”, а может, например, солнечной. Это лишь детали.

 

2

Кварц


Генератор с кварцевым резонатором (на примере механизма ETA Flatline 210.001). Изображение: eta.ch

Колебательная система — генератор с кварцевым резонатором, или сокращенно кварц.

Ток, вырабатываемый батарейкой, заставляет кристалл кварца колебаться (пьезоэлектрический эффект). Этот кристалл — аналог спирали — настраивают на определенную частоту колебаний, чаще всего 32 768 герцЭто примерно в десять тысяч раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных механических часах. С такой частотой выдает импульсы генератор — аналог баланса.


Микропроцессор / двоичный счетчик (на примере механизма ETA Flatline 210.001). Изображение: eta.ch

32 768 — это 2 в 15-й степени, что важно, поскольку в схеме присутствует также простейший двоичный счетчик, он же делитель, на выходе из которого частота снижется до 1 герца — до секундного такта.

 

3

Электродвигатель


Шаговый электродвигатель (на примере механизма ETA Flatline 210.001). Изображение: eta.ch

С этой частотой в 32 768 герц — раз в секунду — импульсы подаются на шаговый электродвигатель, который является аналогом спуска.

 

4

Стрелки / Дисплей


Зубчатые колеса и стрелки (на примере механизма ETA Flatline 210.001). Изображение: eta.ch

Далее — система шестеренок и стрелки, это уже чистая механика. Или не стрелки, а опять электроника, обеспечивающая индикацию на цифровых дисплеях.

Как и механические часы, кварцевые могут надстраиваться различными функциями, причем их набор по естественным причинам практически безграничен.

Кварцевые часы по самой своей природе точнее механических. О стандартах точности хода можно прочитать здесь. И — также по понятным причинам — кварц значительно дешевле механики, особенно эксклюзивной.

Казалось бы, смерть ей… Однако человеческая и социальная психология решили вопрос в пользу мирного сосуществования обеих систем. Дай бы бог, чтобы так и во всех других сферах.

Текст: Юрий Райхлин

нашли ошибку в тексте? выделите её и нажмите ctrl + enter

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Премьеры Ulysse Nardin и литературные ассоциации

Автоматическому скелетированному турбийону Blast заслуженно достались все лавры единственной премьеры мануфактуры на недавних Geneva Watch Days, а обновленные Dual Time были представлены без всякой помпы неделей позже. “Часовой Алфавит” разобрался в нюансах новинок марки, имеющей в России множество поклонников

Парадоксы Rolex и что они означают

Главный затворник часовой индустрии показал новинки 2020 года. “Часовой Алфавит” развеивает скепсис отдельных читателей по поводу качества премьер и вписывает их в контекст процессов, происходящих в отрасли

Bvlgari в Женеве: ария римского гостя

По существу именно настойчивости дома Bvlgari мы обязаны проведением единственного очного часового события 2020 года Geneva Watch Days. Инициатор не подкачал: представил очередной мировой рекорд в сегменте ультратонких часов, а также окончательно реанимировал марку Gérald Genta – на сей раз для широкой аудитории

Girard-Perregaux: на златом мосту сидели…

Geneva Watch Days — единственное часовое мероприятие 2020 года аналогового формата – состоялось. По количеству представленных новинок первенствовала почтенная мануфактура Girard-Perregaux. А как насчет качества? Разбирался “Часовой Алфавит”

TAG Heuer Carrera Sport Chronograph: вестник перемен

Марка, отмечающая в нынешнем году 160-летие, обновила одну из знаковых моделей – хронограф Carrera. Объем обновлений достаточно значителен и является прямым следствием изменений в эстетической и технической политике TAG Heuer, происходящих прямо на наших глазах. Что имеется в виду?

Patek Philippe Grand Complications: трое из ларца усложнений

В порядке компенсации почившей ныне, присно и во веки веков выставки Baselworld один из её системообразующих экспонентов – Patek Philippe – распространил информацию о трёх новых версиях своих моделей с “большими” усложнениями