В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос наших читателей: «Электронный механизм часов что это такое?», а также дать полезные рекомендации по теме. Что из этого получилось, читайте далее.
Кварцевый механизм часов — что это такое?
Кварцевый механизм часов – это совокупность высокоточных электронных и механических элементов, которые обеспечивают точное исчисление времени.
Источником хода таких часов является электрическая миниатюрная батарейка расположенная внутри корпуса под защитной пластиной.
Это было краткое и довольно упрощенное определение сути кварцевого механизма часов, поэтому далее мы предлагаем более подробно разобраться в этом, а также ответить на вопрос, чем подобный механизм лучше или хуже классической механики часов.
Для начала хотелось бы сказать, что кварцевые часы являются закономерным этапом эволюции механических часов. Точные механические часы сложны в изготовлении и соответственно имеют высокую стоимость.
Попытки удешевить их производство ни к чему хорошему не привели, думаю, Вы помните механические подделки часов крупных брендов, буквально через 2-3 часа их хода владелец обнаруживал, что часы уже либо существенно спешат, либо также отстают.
И лишь использование кварцевого механизма дало возможность массово предоставить людям иметь всегда «под рукой» источник точного времени.
Достоинства и недостатки кварцевых механизмов в часах
Предпочтение кварцевым механизмам часто отдают любители активного отдыха: туристы, спортсмены, представители экстремальных видов. И выбирают их благодаря расширенному набору функциональных возможностей таких часов, вот например, основные:
- Высокая точность хода. Есть модели, у которых отклонение составляет +/- 5 секунд в год;
- Расширенный функционал. Часы могут включать в себя такие функции, как: секундометр, калькулятор, барометр, высотометр, компас, пульсометр и др.;
- Кварцевые часы менее чувствительны к ударам, чем механические;
- Корпус кварцевых часов зачастую изготавливают из высокотехнологических пластмасс, это дает возможность значительно облегчить их вес, поэтому такие часы подходят и для детей;
- Не нужно следить за регулярностью механического подзавода, поэтому риск остановки часов из-за небольшой забывчивости их владельца сведен к минимуму;
- Относительно низкая цена благодаря тому, что изготовление элементов часов и их сборка автоматизированы.
Единственное, что можно отметить из недостатков кварцевых часов так это то, что их механизм практически не подлежит ремонту. Если производитель прекратил выпуск электронных чипов, то на ремонт такой модели можно не рассчитывать.
Основные элементы кварцевых часов
В механизме кварцевых часов основными элементами являются шаговый электродвигатель и электронный блок, который с заданным тактом отсылает двигателю управляющий импульс, что в свою очередь приводит стрелки часов в движение. Упрощенная схема работы кварцевого механизма в часах на рисунке ниже:
Высокая точность такта частоты управляющих импульсов, а значит и высокая точность хода часов, обеспечивается специальным элементом – кристаллом кварца, благодаря которому этот тип механизма получил свое название.
В отличие от механических часов, где источником их хода является пружинный подзавод, в кварцевых часах электронный блок и двигатель питает миниатюрная батарейка. Обычно ее ёмкости хватает на несколько лет непрерывной работы, при этом у владельца часов нет необходимости делать их ежедневный подзавод, как у механических моделей.
Особенности конструкции
Кварцевые часы выпускаются в двух основных видах исполнения: со стрелочным циферблатом и с цифровым дисплеем.
С момента их появления на российском рынке второй вариант часов называют электронными, но во всем мире их имеют название кварцевые часы с цифровой индикацией.
Подобным часам зачастую придают спортивную стилистику и обеспечивают более расширенным функционалом: хронограф, калькулятор, секундометр и др.
Благодаря этому многие современные модели являются по сути мини-компьютерами. При этом, что немаловажно для рядовых покупателей, цена кварцевых часов остается вполне приемлемой.
Кристалл является «сердцем» часового механизма
Именно кристалл обеспечивает точность хода часов и задает им правильный такт отсчета. Этот элемент можно по праву назвать «сердцем» часового механизма.
Все дело в его уникальных свойствах, ведь при сжатии кристалл выделяет электрический импульс. А его, в свою очередь, заставляет сжиматься-разжиматься электронный генератор, который питается током батареи.
Таким образом, обеспечивая постоянное питание механизма часов, вызывают колебания кварца, которые настраивают на частоту резонанса 32768 Герц.
Как долго может прослужить кварц?
Многих покупателей кварцевых часов беспокоит этот вопрос, особенно у тех, кто не привык баловать себя частыми обновками. Сразу спешу успокоить Вас: сам кварцевый механизм часов служит очень долго, например, даже сейчас можно найти радиоприемники 20-х годов в рабочем состоянии, а это значит, что ресурс электронных элементов достаточно велик.
Хотя, я уверен, Вас вряд ли беспокоит желание иметь возможность передавать часы по наследству, как это было ранее с механическими часами. Все из-за того, что новые часы сейчас покупаются взамен старых не потому, что старые поломались или испортились, а потому, что их модель морально устарела.
Вы и сами бы немало удивились, если бы увидели на ком-то модель электронных часов, которые были популярны в начале 90-х годов, не правда ли?
Хотя, не смотря на свое «моральное изнашивание», эти модели сохранили прекрасную работоспособность.
Поэтому, покупая современную модель кварцевых часов, за надежность их механизма можете не переживать, они с запасом смогут выходить свой срок до морального устаревания, при этом не докучая Вам никаким хлопотами.
Таким образом, можно дополнить определение, с которого мы начали эту статью тем, что современный кварцевый механизм – это практически идеальное соотношение точного хода, удобной конструкции и доступной цены.
УСТРОЙСТВО И Принцип действия кварцевых электронно-механических часов
Общее устройство электронно-механических часов представлено на схеме:
От источника электрической энергии электрический ток поступает в кварцевый регулятор.
Кварцевый регуляторформирует равномерные электрические колебания с частотой 1Гц, которые поступают в шаговый электродвигатель, где преобразуются в равномерное вращательное движение колес основной колесной системы,которая приводит в действие стрелочный механизм.
У электронно-механических часов имеется толькомеханизм перевода стрелок.
КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ
Источник электрической энергии
Источник электрической энергии — батарейка, питающая электронный блок и двигатель, рассчитана на несколько лет работы и избавляет от необходимости заводить часы в течение всего этого срока.
Кварцевый регулятор
Кварцевый регулятор- кварцевый генератор, который представляет собой печатную плату, на которой смонтированы кварцевый резонатор, интегральная схема, постоянный и подстроечный конденсаторы и один или два резистора. Кварцевый резонатор — это кристалл кварца с системой электродов.
Кристаллы кварца обладают уникальными свойствами: при воздействии электрического тока кварц сжимается, при сжатии он порождает электрический импульс. Таким образом, кристалл можно заставить сжиматься-разжиматься, т.е. колебаться, под воздействием электрического тока и создавать импульсы определенной частоты. Кристалл кварца обеспечивает очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов, а значит и высокую точность хода.
Кварцевый регулятор в часах вырабатывает электрические колебания частотой 1 Гц.
Шаговый электродвигатель
Шаговый двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной на нем катушки с обмоткой и ротора — постоянного магнита, насаженного на ось. При прохождении через катушку электрического импульса от регулятора возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор. Ротор осуществляет вращательное движение колес основной колесной системы.
Основная колесная система
Основная колесная системасостоит из стальных зубчатых колес. Колесная система приводит в действие стрелочный механизм.
Стрелочный механизм
Стрелочный механизм передает движение от основной колесной системы к стрелкам. Расположен этот механизм под циферблатом. Состоит из колес и втулки, на которую насаживают стрелки.
Механизм перевода стрелок
Механизм перевода стрелок дает возможность установить стрелки в нужном положении
Кварцевые электронно-механические часы имеют очень высокую точность хода и надежность.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ
УСТРОЙСТВО И Принцип действия кварцевых
Электронных часов
Электронные часы не имеют механических движущихся частей, у них нет циферблата со стрелками.
Общее устройство электронных часов представлено на схеме:
От источника электрической энергии электрический ток поступает в кварцевый регулятор.
Кварцевый регуляторформирует равномерные электрические колебания с частотой 1Гц, которые поступают в блок счетчиков, где происходит пересчет этих колебаний во временные сигналы (секунды, минуты, часы). Эти временные сигналы поступают в ПСС,где преобразуются в цифры индикаторного табло. В качестве ПСС в часах в настоящее время используются жидко-кристаллические дисплеи.
Электронные часы отличаются высокой точностью хода, надежностью и бесшумностью в работе.
МАТЕРИАЛЫ
Для изготовления часов используют:
металлы: высокоуглеродистую сталь — для изготовления колес, пружин, рычагов, осей, валиков, винтов;
нержавеющую сталь — для изготовления балансов, корпусов;
латунь — для изготовления балансов, платин, мостов, циферблатов;
бронзу — для изготовления платин (лучший материал), корпусовна стольных часов;
нейзильбер — для изготовления балансов, корпусов;
никелево-хромовые сплавы — для изготовленя спиралей;
титан — для изготовления корпусов часов;
сплавы драгоценных металлов — для изготовления корпусов часов;
синтетические камни: синтетические корунды (рубины) — для изготовления подшипников и опор;
пластмассы: полистирол — для изготовления корпусов часов;
полиметилметакрилат (оргстекло) — для изготовления часовых стекол;
поликарбонат — для изготовления часовых стекол;
полиамид (капрон) — для изготовления шестеренок и колес;
стекло: стекло кварцевое и калий-известковое бесцветное и цветное — для изготовления часовых стекол;
древесина ценных пород — для изготовления корпусов часов.
Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Электронный механизм часов что это такое»? Напишите об этом в комментариях.
Загрузка...