В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Как делают кварцевые часы?», а также дать полезные рекомендации для наших читателей. Что из этого получилось, читайте далее.
История кварцевых часов началась относительно недавно. За сорок с лишним лет эволюции они стали идеальным прибором для измерения времени — точным, надежным и легким в производстве. Они показывают время с погрешностью в минуту даже после двух лет работы, и поэтому используются в авиации и мореплавании как штатные хронометры.
Casio G-shock MR-G MRG-G1000HG-9A вышли ограниченной серией в 2016 году
Кварцевый механизм часов — надежный механизм, однако лучше не ходить с ними в баню, запросто нырять в воду или играть в настольный хоккей. Кварц выдержит многое, но многое — еще не значит все!
До сих пор неясно, за какое время полностью изнашиваются кварцевые элементы. Предположительно кристалл кварца в транзисторе разрушается через пару десятилетий, однако на практике часы работают дольше, хотя с каждым годом их точность падает. Из этого логично заключить, что кварцевый резонатор меняют по мере износа — раз в двадцать лет. К сожалению, найти мастера, который заменит транзистор на морально устаревшей плате, задача непростая.
Вообще кварцевые часы можно отремонтировать. Это компенсируется их прочностью и относительно невысокой ценой, но все же при подавляющем большинстве неисправностей сервисные центры просто меняют старую плату на новую, что эквивалентно покупке самих часов.
Важно помнить, что батарейку обязательно менять хотя бы раз в год, иначе она может потечь и окислиться вместе с микросхемой, которую в таких случаях меняют целиком. Батарейку лучше обновить в мастерской, если кварцевые часы водонепроницаемые или открыть корпус невозможно без специального инструмента.
Высокая (+60°) и низкая (-10°-20°) температуры влияют на частоту колебаний кварца. Многие компании делают платы с термокомпенсаторами, чтобы избавиться от этого врожденного дефекта, но все же не все и не всегда. Поэтому нежелательно оставлять часы на холодном мраморе или забывать на солнце — лучше носить на руке, особенно в сильные морозы. Кстати, с наручными часами нельзя посещать сауну и мыться под горячим душем — для измерения времени в экстремальных средах выпускаются специальные приборы.
Seiko Astron GPS Solar SSE091J1
Вода губительна для микросхем, однако большинство часовых компаний делают кварцевые часы водонепроницаемыми. Прежде всего ознакомьтесь со спецификацией и узнайте стандарт водонепроницаемости, по которому сделаны часы. Это может быть ISO 2281, либо 22810:2010, либо 6425. В Германии еще используется стандарт DIN 8310, который идентичен ISO 2281. По стандартам ISO 2281 и 22810:2010 создано подавляющее большинство часов. Производители часто указывают, при каких условиях проводились стандартизированные испытания, то есть на циферблате могут стоять метки наподобие 50m, 100m, 200m. Подробнее о водонипраницаемост вы можете узнать из статьи. Наши рекомендации:
У производителей кварцевых часов, например Seiko и Casio, есть аналогичные рекомендательные таблицы. Запомните пару простых советов, которые актуальны для любых моделей. Всегда закручивайте часовую коронку перед купанием и не нажимайте под водой кнопки. Не прижимайте заднюю крышку до упора из-за риска порвать резиновую прокладку.
Согласно инструкции, часы, сделанные по стандарту ISO 6425, осматриваются часовщиком раз в несколько лет при условии, конечно, что они регулярно погружаются в воду, а не играют роль стильного аксессуара. Кроме того, не забывайте, что вода имеет еще и газообразное состояние, а значит во влажном климате часы с низкой водонепроницаемостью могут теоретически сломаться.
Будьте аккуратны. Сама по себе микросхема не сломается от легких ударов и переживет падение с высоты, однако система зубчатых передач, которая приводит в движение стрелки, и жидкокристалический дисплей менее долговечны. Аккуратность тем более не помешает, если циферблат не защищен сапфировым стеклом. Также владельцам часов с календарем ни в коем случае нельзя менять дату, если стрелки лежат в промежутке между 9 и 3 часами — переведите их в нижнюю часть циферблата, а только потом выставляйте нужное значение.
Простой механизм кварцевых часов гарантирует точность хода на протяжении десятилетий, если обращаться с ним бережно — менять батарейку раз в год, не забывать на холоде, беречь от воды и не ронять.
У кристаллов кварца есть уникальные свойства. В частности, если воздействовать на кварц электрическим током, то он сжимается и производит электрический импульс. Значит, если постоянно воздействовать на кварц электрическим током, то в результате будет системное сжатие и разжатие кристалла.
Электрические колебания в часах вырабатывает специальный генератор. 32768 колебаний в одну секунду! То есть в десятки тысяч раз больше баланса механических часов. Эти колебания стабилизирует кристалл кварца. Колебания переносятся на равномерное движение стрелок по циферблату.
Кроме двойного электронного блока, в часах есть делитель, который создает импульсы с частотой 1 герц из произведенных колебаний. Они поступают в шаговый электродвигатель. Двигатель с обмоткой состоит из статора и ротора. Электрический импульс, проходя через катушку, порождает магнитное поле, которое вращает ротор, а ротор вращает стрелки.
По долголетию кварцевые часы высокого качества ничуть не хуже механических собратьев. Электронный ресурс их очень велик.
Кварцевые часы потому так и называются, поскольку в них именно кристалл кварца используется в качестве колебательной системы. Не будет ошибкой назвать электронные часы кварцевыми. Однако кварцевые часами обычно называют электромеханические часы, то есть электронные часы со стрелками.
Иногда цифровой дисплей используется в кварцевых часах вместо циферблата. Мы привыкли называть такие часы электронными, однако их следует называть не иначе, как «кварцевые часы с цифровой индикацией». Из названия следует, что информация о времени на таких часах выводится в виде цифр.
Качественные бытовые кварцевые часы имеют точность ±15 секунд в месяц. А в специально спроектированных хронометрах—до 0,3 секунд в месяц. Это означает, что их нужно выставлять дважды в год. Можно представить, насколько велика точность часов.
Однако потом и они начинают спешить. Причина такой поспешности в том, что кристалл кварца также стареет, как и многое другое на белом свете.
Для большинства пользователей кварцевые часы – это наручные часы. Однако кварцевые часы можно считать и своеобразным мини-компьютером. Достаточно только правильно запрограммировать микросхему. В таком случае они могут превратиться в многофункциональное устройство, в котором сеть секундомер, будильник, хронограф и тому подобное.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Как делают кварцевые часы»? Напишите об этом в комментариях.
Загрузка...