В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Как работают наручные электронные часы?», а также дать полезные рекомендации для наших читателей. Что из этого получилось, читайте далее.
Свойство кварца сжиматься под воздействием тока и посылать импульсы в 50-х годах ХХ века совершило революцию в часовом производстве: вместо пружины источником движения стрелок стал кристалл. Благодаря ему сегодня мы видим часы самых разных форм, размеров и функциональности. Обычно нам предлагают выбор между механическими, кварцевыми и электронными, и каждый тип имеет свои достоинства и недостатки. Первые менее точны и требуют завода (часто автоматического), они подвержены физическим воздействиям и отличаются относительно большими размерами (во всяком случае, в массовом производстве). Их стрелки двигаются за счет пружинного механизма.
Справедливым будет вопрос, чем отличаются электронные часы от кварцевых, если они работают на основе одинакового кристалла? Действительно, оба этих типа относятся к кварцевым механизмам, и отличается только способ вывода информации. Однако традиционно «кварцевыми» называются часы электронно-механические, со стрелками (иногда их именуют «аналоговыми»), а «электронными» – с цифровым табло.
Любой кварцевый механизм требует источника питания – в часах это батарейка. Кристалл в электромагнитном поле колеблется с определенной периодичностью. В электронных часах подобные колебания преобразуются в дискретные сигналы, которые выводятся на цифровое табло, в кварцевых – передаются на шаговый двигатель, вращающий систему шестеренок и стрелки. Мы же видим, соответственно, так:
Кварцевые электронные часы
Кварцевые аналоговые часы
Отличие электронных часов от кварцевых – в возможности интегрировать их практически в любую систему независимо от назначения и размера. Они могут вообще не иметь собственного дисплея, а использовать общее устройство вывода информации: так мы видим время на мониторах компьютеров и экранах смартфонов, так ставим таймер на различных бытовых приборах.
Электронные многофункциональные часы
Выбирая у витрины в магазине, потенциальный покупатель хочет знать, в чем разница между электронными и кварцевыми часами именно для него, потребителя. И те и другие не требуют завода, но нуждаются в замене батарейки раз в несколько лет – и это, пожалуй, все, что объединяет модели. Электронные часы в силу наличия дисплея часто снабжаются дополнительным функционалом: туда встраивают все, от калькулятора до погодной станции. Электронно-механические – только часы, которые имеют классический внешний вид.
Выбирают часы преимущественно в соответствии с собственным вкусом и размерами кошелька. Электронные, правда, не слишком часто становятся статусной вещью: в категории «люкс» почти исключительно стрелки. Ударопрочными и влагозащищенными корпусами снабжают модели любого типа, ремешки могут быть силиконовыми, кожаными, пластиковыми, металлическими – это влияет только на выбор. А вот модное оформление «скелетон» доступно лишь для кварцевых часов: видимый работающий механизм (шестеренки и двигатель) под прозрачной крышкой. Электронные ничего настолько интересного продемонстрировать не могут.
Часы «скелетон» к содержанию ↑
Большое количество выпускаемых в настоящее время электронных часов по принципу действия и по конструктивным особенностям значительно отличаются как от обычных механических, так и от электронно-механических.
Такие часы работают на основе принципа счета импульсов электрических колебаний, вырабатываемых кварцевым генератором.
Часы состоят из электронного блока с элементами питания и корпуса часов с различным оформлением для разных модификаций. Клавиши и кнопки для управления электронной схемой часов вмонтированы в корпус.
Основным узлом электронных часов является электронный блок, который состоит из собранной платы, индикатора, контактной рамки, отражателя, стакана или обоймы (в зависимости от типа часов) и источника питания. Блок при необходимости может функционировать автономно.
Плата состоит из печатной пластины, на которой смонтированы радиоэлектронные элементы схемы. Схема представляет собой собранный на заводе узел. Она может быть только заменена.
Индикатор необходим для преобразования электрических сигналов в видимое изображение. Индикатор состоит из двух стеклянных пластин-электродов (один — сигнальный, другой — знаковый). На пластины нанесены оптически прозрачные токопроводящие элементы. Между ними располагается жидкий кристалл, который и является активным элементом индикатора. Снаружи на пластине наклеены поляроидные пленки. Одна из этих пленок имеет светоотражающее покрытие.
При подаче напряжения на сигнальный и на соответствующие сегменты знакового электрода на индикаторе появляется изображение цифр. Плата, индикатор, элементы питания, контактная рамка и пр. размещаются в так называемой обойме или стакане, который и является основной несущей конструкцией электронного блока часов. Контактная рамка или токопроводящий разъем имеют контакты из токопроводящей резины, которые передают напряжение электрического сигнала от платы к индикатору.
Ремонт таких часов обычно сводится к замене негодных элементов питания, плат, микросхем или жидкокристаллических индикаторов.
Смена радиоэлементов (микросхем) в часах производится при помощи паяльника. Как правило, сначала распаивают выводы микросхемы «общий», «питание», потом все остальные. Пайка не должна продолжаться дольше 2-3 с, затем надо сделать перерыв не менее 5 с. Жало паяльника должно быть заземлено; а если вы ремонтируете настольные электронные часы, то заменять элементы можно только в часах, отключенных от сети.
Самой распространенной причиной отсутствия информации на индикаторе (табло) часов является неисправность элемента питания. Для обнаружения неисправности откройте крышку корпуса, вытащите элементы питания и установите на их место годные, заранее проверенные. Если при этом информация на жидкокристаллическом индикаторе не появится, неисправность следует искать в схеме электронного блока.
Чтобы извлечь электронный блок из корпуса часов, следует отвернуть гайку и снять крышку корпуса. Затем извлеките блок. Прижим и индикатор вынимаются при разборке блока.
Отсутствие информации на индикаторе может быть вызвано следующими дефектами: отпайкой или обрывом выводов кварцевого резонатора, резисторов, диодов, микросхемы и т. д., разрядкой или окислением элементов питания или отсутствием контактов элементов питания с площадками питания платы.
Следовательно, вам надо проверить (и при необходимости восстановить) соединение элементов питания с платой и прочность соединения выводов навесных элементов и микросхем с платой; при необходимости припаяйте выводы.
После окончания ремонта и установки точного времени проверьте часы на устойчивость к механическим воздействиям. Для этого их надо энергично встряхивать в течение нескольких секунд и при этом наблюдать за состоянием индикатора.
В том случае, если электронные часы имеют еще и функцию календаря, то есть при нажатии кнопки показывают число или день недели и т. д., то особенности их ремонта связаны с особенностями календарного устройства. Допустим, в часах имеются 4 кнопки: кнопка установки часов (кнопка а), кнопка установки минут (кнопка b), кнопка установки секунд (кнопка с) и кнопка вызова показаний календаря (кнопка d). Если при нажатии кнопки d происходит сбой показаний календаря, значит, испорчена микросхема часов. Ее надо заменить.
Если показания календаря вообще не появляются на индикаторе часов, причиной может быть отсутствие контакта между проводом электронного блока и корпусом или обрывом электрических соединений (которые в таком случае надо припаять).
Другой причиной может быть плохое соединение кнопок с контактами или их замкнутость. В этом случае надо будет зачистить и отрегулировать контакты.
Наконец, еще одна причина — неисправность генератора или кварцевого резонатора. Эти детали легче заменить. Иногда приходится менять весь электронный блок.
Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008
45 лет назад, в 1972-м, в продаже появились первые электронные часы. Вернее, так: первые наручные часы с электронным дисплеем. И хоть это не бог весть какой юбилей, почему бы не вспомнить, как все начиналось?
Собственно, первый образец появился еще годом ранее — В 1971 г. швейцарская часовая фирма BWC представила прототип первых электронных часов с экраном на жидких кристаллах (LCD). Часы были бесхитростно названы Liquid Crystal Quarz.Тогда жидким кристаллам, которые давно уже были открыты, только начинали находить какое-то практическое применение. В этом первом прототипе использовалась технология динамического рассеяния (DSM).
Технология DSM была дорогая и несовершенная, и из-за проблем с ее реализацией работа над часами затянулась на несколько месяцев. В итоге часы увидели свет лишь в следующем, 1972 году, и продавались по некислой цене 1100 немецких марок. Но главное — за это время их обскакали конкуренты: часы со светодиодным (LED) дисплеем.
Сейчас уже немного странно представлять себе золотые электронные часы, но первые LED-часы были именно такие. Pulsar P1 1972 г. были в золотом корпусе и и стоили баснословные 2100 $ (в нынешних ценах это более 12 000 $).
Однако очень скоро появились и более дешевые модели. И 1970-е стали эпохой LED-часов.
В том числе и весьма необычного дизайна. То было время экспериментов. Вот, например, «часы для водителей» — Girard Perregaux Casquette 1975 г.
В том же 1972-м были выпущены и первые наручные часы с солнечными батареями — Synchronar.
Однако у светодиодного дисплея был серьезный недостаток — ярко светящиеся цифры нещадно жрали заряд батарейки, и потому, чтобы посмотреть время, приходилось давить на кнопочку, чтобы включить дисплей на несколько секунд, остальное же время часы работали в «фоновом режиме», с отключенным дисплеем. Поэтому ЖК-часы, несмотря на свое несовершенство, продолжали путь в народ. В 1973-м начали появляться первые часы на новой технологии — на основе эффекта поля (FE). Этим часам и будет суждено в конце концов вытеснить LED-конкурентов. Одной из первых ласточек были Gruen Teletime.
Но настоящим прорывом стали Seiko 06LC 1973 г. — первые LCD-часы с 6-цифровым дисплеем.
Борьба конкурентов рождала мутантов — вот, например, Longines Gemini II 1975 г. — часы с двумя дисплеями. ЖК — для светлого времени суток, светодиодный — соответственно, для темного.
Первые наручные часы-калькулятор — pulsar 1975 года — тоже были светодиодные.
Первые часы со встроенными играми — Unitrex Monte Carlo — появились в 1977 г. Собственно, это не игровые, а «игорные» часы, ибо три встроенные в них игры — «джекпот», «кости» и «рулетка». Собственно, никакой специальной «графики» для игр предусмотрено не было, обычный цифровой дисплей, а сами игры — не более чем разные генераторы случайных чисел.
А вот первую серию из трех настоящих игровых часов представила Casio в 1980 г. Nintendo только-только выпустила свою первую портативную игру Game & Watch, а тут – игры в часах! Настоящие, не какие-то там рулетки. Это было революционно.
К этому времени LCD-технология окончательно победила LED. Наступили 80-е — эпоха расцвета наручных часов с ЖК-дисплеями. Самых разнообразных, со встроенными калькуляторами, радиоприемниками, радиометрами. Но это уже другая история.
Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Как работают наручные электронные часы»? Напишите об этом в комментариях.
Загрузка...