Cделать стартовой Добавить в избранное

  Поиск

Журнал о часах o'Clock.info. Новинки часового бизнеса, статьи об истории часовых компаний, советы покупателям часов, ответы на вопросы связанные с эксплуатацией и сервисным обслуживанием часов.

  Ключевое слово или фраза:

  Режим:

"AND" "OR"

Новости Часовые марки Библиотека Мастерская Покупателю Бизнес Форум Вернисаж Ссылки

Журнал о часах .info // Мастерская // Статьи // Как работают часы? //

Устройство и принцип работы кварцевых часов

За несколько столетий человек смог значительно усовершенствовать наручные механические часы. Путем создания различных сложных по конструкции устройств удалось добиться точности хода до +-5 секунд в сутки. Но такие часы были сложны в изготовлении и, как следствие, очень дороги.


Электричество, все сильнее вторгавшееся во все области жизни человека, не могло обойти часовое дело. С появлением кварцевых технологий высокоточные часы стали доступны каждому жителю Земли, а качество часов стало зависеть не столько от мастерства и опыта людей, сколько от точности работы автоматических линий. Сегодня абсолютное большинство выпускаемых в мире часов относятся именно к кварцевым. Как они устроены, как работают и почему все больше людей отдают предпочтение именно кварцевым часам?

В двух словах

Основными элементами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот поворачивает стрелки.

Устройство шагового двигателя

1. Катушка
2. Стартор
3. Ротор
4. Триб ротора
5. Магниты

Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов, а значит, и высокую точность хода, обеспечивает кристалл кварца, из-за которого часы и получили свое название.

Батарейка, питающая электронный блок и двигатель, рассчитана на несколько лет работы и избавляет от необходимости заводить часы в течение всего этого срока. Получается уникальное сочетание высокой точности и удобства в использовании.

Иногда вместо циферблата со стрелками используется цифровой дисплей. Такие часы у нас принято называть электронными, но во всем мире их называют кварцевыми часами с цифровой индикацией. Это название подчеркивает, что, во-первых, основой часов является кварцевый генератор, а во-вторых, информация о времени в них отображается в виде цифр.

По сути, кварцевые часы являются мини-компьютером. Запрограммировав соответствующим образом микросхему, их легко превратить в многофункциональное устройство: хронограф, секундомер, добавить к ним будильник и т.д. Причем, в отличие от механических часов, их стоимость при этом возрастает не так сильно.

Зачем часам кристалл

Кристалл кварца обладает уникальными свойствами: при сжатии он порождает электрический импульс, а при воздействии электрического тока кварц сжимается. Таким образом, кристалл можно заставить сжиматься-разжиматься, т.е. колебаться, под воздействием электрического тока. Подбором размеров кристалла добиваются частоты резонанса 32768 герц.

Кинематическая схема кварцевых часов

1. Источник питания
2. Шаговый двигатель
3. Передаточное колесо
4. Секундное колесо
5. Центральное колесо
6. Часовое колесо
7. Рычаг кулачковой муфты
8. Переводной рычаг
9. Переводная головка
10.Переводной вал
11. Кулачковая муфта
12.Тормозной рычаг
13. Минутное колесо
14. Промежуточное колесо
15. Блок кварцевого генератора

Электронный блок кварцевых часов состоит из двух частей. Одна часть, генератор, вырабатывает электрические колебания, которые стабилизируются кварцевым кристаллом на его резонансной частоте. Таким образом, мы имеем генератор электрических колебаний, причем частота этих колебаний очень стабильна. Остается эти равномерные колебания превратить в равномерное же движение стрелок.

Генератор вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду. Это примерно в 10000 раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных часах. Ни одно механическое устройство не может работать с такой скоростью. Поэтому другая часть электронной схемы, называемая делителем, преобразует эти колебания в импульсы частотой 1 герц. Эти импульсы подаются на обмотку шагового электродвигателя.

Двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной на нем катушки с обмоткой и ротора - постоянного магнита, насаженного на ось. При прохождении через катушку электрического импульса возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Ротор через систему шестерен вращает стрелки.

Сколько же прослужит "кварц"?

Колесный механизм у кварцевых часов имеет тот же ресурс, что и у механических. Очень долго прослужит и шаговый двигатель. Сегодня можно встретить работоспособные радиоприемники 20-х годов, т.е. ресурс электронных компонентов также велик и до конца еще не изучен. И, теоретически, хорошие кварцевые часы по долголетию не должны уступать механическим.

Статистики по "долгожительству" кварцевых часов пока не набрано, ведь они появились всего 30 лет назад. Но многие электронно-балансовые часы, выпущенные лет 40 назад, прекрасно ходят и по сей день.

С другой стороны, 100 лет назад часы передавали по наследству потому, что это была чрезвычайно редкая и дорогая вещь. Те времена давно прошли, сегодня все чаще мы покупаем новую вещь не потому, что старая испортилась, а потому, что она морально устарела. А срок, необходимый для морального устаревания, кварцевые часы выхаживают, доставляя владельцу минимум хлопот.

В нашей стране механические часы пока популярнее кварцевых. Но, по прогнозам зарубежных специалистов, в ближайшие годы ситуация будет резко меняться и через 4-5 лет доля кварцевых часов составит не менее 80% рынка.


11.09.2003

31.10.2013

Регатный таймер, основанный на часах MEMOSAIL Regatta-Timer 1970-х

В последнее время используют регатный таймер, основанный на механизме винтажных часов MEMOSAIL Regatta-Timer 1970-х, которые имеют обратный отсчет времени до начала регаты за 10 и 5 минут. В 1992 г. MEMOTIME были официальным спонсором America 3 на Кубке Америки (the America?s Cup). После нажатия на кнопку «Пуск», в области «2 ч», диск обратного отсчета начинает вращение против часовой стрелки, которая идет по пути от «10-9-8-7-6» (черным на желтом) до «5-4-3-2-1» (белым на красном), и, наконец, до «S-T-A-R-T» (зеленым на белом). Если отсчет в течение 10 минут, то гонка начинается, когда стрелка проходит зеленую букву «S», если отсчет в 15 минутах – гонка начнется после полного отображения слова «S-T-A-R-T». Таймер разработан специально в помощь яхтсменам, чтобы правильно отсчитать время и расстояние от стартовой «черты» без пенальти.

15.11.2004

Чудо штифтового анкерного спуска

Мы часто задаемся вопросом: должны ли высокоточные часы быть непременно дорогими?.. На рубеже XIX-XX столетий американскими часовыми компаниями было представлено одно из наиболее выдающихся достижений в истории механических часов. Речь идет о создании высокоточных наручных часов для массового потребителя.

11.09.2003

Турбийон

Мечта победить земное притяжение не дает людям покоя с давних времен. Существует легенда о знаменитом механике Дедале, который, чтобы бежать с сыном из заточения на острове Крит, изготовил огромные крылья. «Я должен сделать свое детище свободным», - решил мастер. И он сдержал свое слово: вырвавшись из крепких объятий Земли, два человека поднялись в небо... Все в мире повторяется. И однажды гравитацию победил великий часовщик

11.09.2003

РЕПЕТИТР: Часы, которые звучат

Давным-давно, когда города были еще маленькими, их немногочисленное население ориентировалось во времени по бою часов на городской ратуше. Конечно, для сильных мира сего это было не слишком удобно, ведь одним из их главных достоинств королей, как известно, является точность. Поэтому изобретениями отцов часового дела - карманными, а потом и наручными часами, - пользовались поначалу одни лишь короли и их окружение.

11.09.2003

Основные виды спусков в часах

Ход, спуск, спусковое устройство или спусковой механизм - все это названия одного и того же прибора в часах, в функции которого входит регулирование передачи механической энергии от пружины к балансу. Когда пружина заведена, она обладает некоторой потенциальной механической энергией. А спусковое устройство (или попросту - спуск) осуществляет импульсное высвобождение этой энергии.

11.09.2003

Чтобы тиканье стало вечным…

Трудно сказать, чем было вызвано появление часов с автоподзаводом: то ли стремлением ученых и инженеров создать вечный двигатель, то ли главным двигателем прогресса - человеческой ленью. Так или иначе, но именно в часах впервые появилось устройство, хотя и не являющееся по сути вечным двигателем, но близкое к нему с точки зрения потребителя.

06.09.2003

БАЛАНС - не просто обод

Баланс - это центральный узел, регулирующий ход колебательной системы часов. Он заменил собой маятники, которые сильно зависели от гравитации, температуры окружающей среды и атмосферного давления. По существу, до появления баланса, чтобы обеспечить точный ход, часы должны были сохранять неподвижность, т.е. быть настольными, напольными или настенными. Именно замена маятников на балансы позволила выпускать малогабаритные механизмы, открыв эру переносных часов. Баланс и спираль изобрел в 1675 году голландский математик и физик Кристиан Гюйгенс.

24.02.2003

Хронограф

Хронограф — это безумно популярный у всех без исключения нынешних часовщиков механизм, позволяющий фиксировать короткие промежутки времени. Чем же так привлекательно и как работает это, по большому счету, не очень-то и нужное человеку устройство?

11.09.2003

Какие часы точнее?
Какие часы точнее?

11.09.2003

Какие часы точнее?
Какие часы точнее?

11.09.2003

Почему механизмы кварцевых часов часто делают пластмассовыми?
Почему механизмы кварцевых часов часто делают пластмассовыми?

11.09.2003

Почему механизмы кварцевых часов часто делают пластмассовыми?
Почему механизмы кварцевых часов часто делают пластмассовыми?

11.09.2003

Почему в кварцевых часах обычно нет камней?
Почему в кварцевых часах обычно нет камней?

11.09.2003

Почему в кварцевых часах обычно нет камней?
Почему в кварцевых часах обычно нет камней?

11.09.2003

Почему кварцевые часы дешевле?
Почему кварцевые часы дешевле?

11.09.2003

Боятся ли кварцевые часы ударов?
Боятся ли кварцевые часы ударов?

11.09.2003

Какие часы дольше прослужат?
Какие часы дольше прослужат?
Рейтинг@Mail.ru
Подписка на рассылку

Подпишитесь и узнавайте первым:

Новости и события из мира часов
Обзоры и премьеры новинок
Бонусы и скидки от часовых магазинов