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

Двойная победа Omega: немного о новостях парусного спорта

На прошлой неделе в бухте Вайтемата новозеландского Окленда в 36-й раз был разыгран самый престижный яхтенный приз мира – Кубок Америки. Марка Omega победила “всухую”: она была не только официальным хронометристом 36-го Кубка Америки, но и партнёром победителя – команды Team New Zealand

Итоги 2020 года для марок: минус на минус, или Winners Take It All

Минус 21% в денежном и минус 33% в натуральном выражении – таковы итоги коронавирусного 2020 года для швейцарской часовой индустрии. Но если среднерыночные результаты стали известны ещё в январе, то теперь у нас появилась бесценная возможность посмотреть, как пережили сложнейший период отдельные марки

Patek Philippe Nautilus 5711: король Instagram пошёл под нож, что дальше?

Иногда известие о сворачивании производства имеет гораздо большую значимость, чем новость о запуске. И сегодня – тот самый случай. Ведь речь идет о, без преувеличения, культовой и мегавостребованной модели, положившей начало целому сегменту роскошных стальных часов

Часовые циферблаты: чёрный с белым не берите

Циферблат часто называют лицом часов: его вклад в создание первого впечатления очень велик. Располагая внушительным арсеналом техник отделки циферблатов, часовщики до сих пор редко используют такой мощный выразительный приём как цвет. “Часовой Алфавит” выбрал новинки 2020 года, порывающие с традицией осторожного отношения к цветам

GPHG-2020: наша ставка сыграла

12 ноября в Женеве, в “Театре Леман” в Fairmont Grand Hotel состоялось традиционное вручение статуэток Гран-при часового искусства 2020 года. Также по традиции — уже 3-летней — “Часовой Алфавит” провел трансляцию церемонии с русскоязычными комментариями. На этот раз ее могли смотреть и зрители сайтов kommersant.ru и forbes.ru

Omega Speedmaster Moonwatch “Silver Snoopy Award”: вездесущий пёсик Снупи и скрытая анимация

Omega оригинально отметила собственные и широко известные заслуги в освоении космоса. Вслед за моделями, посвященными высадке человека на Луну и драматическим происшествиям с астронавтами, в честь получения престижной космической награды она выпустила хронограф Speedmaster с анимированными элементами