石英手表作为现代生活中不可或缺的时间工具,以其精准计时、耐用性和易于维护等特性受到广泛欢迎。本文将深入探讨石英手表的精准计时背后的科技秘密,以及其与机械手表的区别。
石英手表的工作原理
石英手表的核心部件是石英晶体振荡器。当电流通过石英晶体时,晶体会产生微小的振动,这种振动频率非常稳定,通常为32768赫兹。这个频率被精确地分频,最终产生每秒一个脉冲的信号,驱动手表的齿轮系统运转,从而实现计时功能。
1. 振荡器产生信号
石英手表的振荡器产生32768赫兹的信号。这个信号通过石英晶体振荡器及C/MOS-LSI电路产生。
2. 微调电容器调整频率
振荡器电路包括微调电容器,用以调整振动的快慢,确保信号的稳定性。
3. 分频电路
在分频电路上,将振荡器输入的32768赫兹信号进行分频,直至输出的脉冲信号为1赫。
4. 驱动电路
驱动电路将分频电路输出的一秒钟一个脉冲信号进行放大,然后在一秒钟的间歇时间内交替地传送正负脉冲信号至驱动线圈上。
5. 步进马达
驱动线圈接收了脉冲信号电流以后,步进马达即以每秒60度的角度,间歇地转动。
6. 齿轮系
步进马达的转动,传动至轮列,从而带动秒、分、时针及日历机构转动。
7. 电池供电
氧化银电池是电子电路和步进马达的能源,它可以在两年或更长的时间内,供应稳定的电能。
石英手表的精准度
石英手表的精准度远高于机械手表,其主要原因如下:
1. 振荡频率高
石英手表使用石英谐振器作为时间基准,其振荡频率很高,一般为32768赫兹,而机械表的摆轮游丝振荡频率只有2.5~5赫兹。振荡频率越高,走时越准。
2. 机械结构简单
石英手表的机械结构相对简单,减少了因机械磨损导致的误差。
3. 抗干扰能力强
石英手表对温度、湿度等外界因素的抗干扰能力较强,减少了因环境因素导致的误差。
石英手表的误差与优化策略
尽管石英手表的精准度较高,但仍然存在一定的误差。以下是一些减小误差的策略:
1. 定期更换电池
电池是石英手表的能量源泉。随着使用时间的增长,电池电量会逐渐衰减,定期更换电池可以确保手表获得足够的能量供应,从而减少因电源问题导致的时间误差。
2. 避免极端温度
高温或低温环境都可能对石英晶体产生影响。尽量避免将手表暴露在极端温度下。
3. 轻柔使用
剧烈的机械冲击或振动也可能干扰石英晶体的正常振动。在日常生活中,尽量避免对手表进行剧烈撞击或摔落。
4. 专业维护
定期将手表送往专业的维修点进行检查和校准。专业的维修人员可以对可能出现的问题进行及时处理,并调整到最佳状态。
5. 正确佩戴与存放
正确佩戴和存放对手表也有助于减少误差。例如,在不使用时应将手表存放在干燥、无尘、避光的地方。
总结
石英手表以其精准计时、耐用性、易于维护等特性,成为现代生活中不可或缺的时间工具。了解石英手表的科技秘密,有助于我们更好地欣赏和保养这一计时神器。