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石英表是如何工作的?它的心臟每秒跳動(dòng)32768次

女人除了喜歡穿好看的衣服之外,還會(huì)戴一些好看的首飾,其實(shí)不止是女人,男人也是會(huì)佩戴飾品的,比如象征著男人身份和地位的手表.

手表的本意是戴在手腕上,用以計(jì)時(shí),顯示時(shí)間的使用工具,而今隨著計(jì)時(shí)工具的普遍化,手表的作用不再注重計(jì)時(shí)功能,也不再是生活的基本需求,這種大大超出其本身功能價(jià)值的小物件,更多的是一種飾品。

在手表中有一種叫石英表,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)石英表是需要電池來(lái)提供能量來(lái)源的手表,它是現(xiàn)代的一項(xiàng)發(fā)明,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝配簡(jiǎn)便,續(xù)航力超強(qiáng),防震,走時(shí)精準(zhǔn)和價(jià)格便宜等特點(diǎn)。

圖片來(lái)源:pixabay

石英表的結(jié)構(gòu)相對(duì)于機(jī)械表要簡(jiǎn)單很多,主要由能從外面看到的表殼,表帶,表面防護(hù)玻璃,還有時(shí)針,分針,秒針以及表冠,內(nèi)部由為手表的機(jī)構(gòu)供電的電池,微小的機(jī)芯和震蕩器電路,還有一個(gè)裝有石英晶體的容器。

石英表的發(fā)展

在歷史上不同時(shí)期有不同的計(jì)時(shí)工具,最早的時(shí)候是用天文計(jì)時(shí),也就是利用太陽(yáng),月亮來(lái)計(jì)算時(shí)間,例如通過(guò)觀察一根木棍在太陽(yáng)下影子的長(zhǎng)短來(lái)計(jì)算時(shí)間,這就是著名的日晷計(jì)時(shí)。

后來(lái)又利用流體計(jì)時(shí),例如說(shuō)現(xiàn)在都還在使用的沙漏,還有水漏計(jì)時(shí),但這種計(jì)時(shí)方法容易受到砂礫堵塞以及水受到結(jié)冰等因素影響,而變得計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確。

1806年拿破侖制造出第一塊在手腕上佩戴的表,這也是世界上第一塊機(jī)械手表。

1880年物理學(xué)家皮埃爾.居里發(fā)現(xiàn)了石英晶體的壓電效應(yīng),這為石英手表的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。

1957年美國(guó)鐘表公司推出了世界上第一塊電子表,這款電子表成為了石英表的誕生奠基。

1969年由日本公司推出了世界上第一款量產(chǎn)的石英表。

圖片來(lái)源:pixabay

石英表的工作原理

為了顯示精準(zhǔn)的時(shí)間,石英表依靠一個(gè)微小的石英晶體,以及一點(diǎn)電力就能讓晶體以穩(wěn)定的速度震蕩,移動(dòng)手表指針指向正確時(shí)間,顯示時(shí),分,秒,這到底是怎么做到的?

石英是整個(gè)手表的核心,自然界中有豐富的石英,它是沙粒的主要成分,但手表中的石英是從無(wú)菌室里制造出來(lái)的,它被削成薄片并切成叉狀。

能讓整個(gè)石英手表工作的是它的壓電特性,石英是一種具有壓電特性的物質(zhì),如果在兩面加力就會(huì)出現(xiàn)電荷,這個(gè)就是壓電特性,同時(shí)壓電材料也有反向作用。

所以當(dāng)給石英通電后,就會(huì)讓石英以持續(xù)的頻率振動(dòng),產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的脈沖波,這些微弱的脈沖波能精準(zhǔn)的推動(dòng)手表機(jī)構(gòu)。

整個(gè)過(guò)程是這樣的,電池為震蕩器電路供電,傳送電流到石英晶體,石英會(huì)以驚人的速度震蕩,通過(guò)設(shè)計(jì)電路讓石英每秒震蕩高達(dá)32768次,不會(huì)更快或更慢,石英跳動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出微弱的電子脈沖信號(hào),每秒也是32768次,剛好能精確計(jì)時(shí)。

每次振動(dòng)就等于送到分屏電路的一次脈沖信號(hào),脈沖信號(hào)會(huì)觸發(fā)機(jī)芯的電動(dòng)線圈,并在定子里創(chuàng)造磁場(chǎng),定子里有一根直徑1毫米的磁化圓柱轉(zhuǎn)子,定子里的磁場(chǎng)會(huì)引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子連接到手表齒輪,一次脈沖信號(hào)就會(huì)推動(dòng)秒針移動(dòng)一次,不斷重復(fù)這個(gè)過(guò)程,根據(jù)大小齒輪之間的傳動(dòng)比,秒針走一圈帶動(dòng)分針走一格,以此類推就可以看到時(shí)間了。

石英表的計(jì)時(shí)極為準(zhǔn)確,最高能達(dá)到270年才誤差1秒,只要有電力驅(qū)動(dòng),石英就能以完全穩(wěn)定的速度振動(dòng),準(zhǔn)確的為你報(bào)時(shí)。

人們要說(shuō)起手表就會(huì)想到瑞士的手表,瑞士手表能夠享譽(yù)全世界,靠的就是歷代工匠精益求精的精神和精雕細(xì)琢的工藝。

一塊擁有數(shù)百個(gè)零件組成的機(jī)械表,如果沒(méi)有工匠們那種一絲不茍對(duì)完美極致追求的話,是不可能制造出來(lái)的,瑞士就是手表的代名詞,特別是機(jī)械表曾經(jīng)占據(jù)世界超過(guò)70%的市場(chǎng)份額,直到石英表的出現(xiàn)。


機(jī)械表是靠機(jī)芯內(nèi)的發(fā)條為動(dòng)力,不需要電池,機(jī)械表的機(jī)芯復(fù)雜零件繁多,也正是因?yàn)槿绱耍瑱C(jī)械表充分體現(xiàn)了人類機(jī)械工藝的極限,但機(jī)械表的價(jià)格會(huì)比石英表昂貴,而且走時(shí)誤差也比石英表大,還需要花錢做定時(shí)保養(yǎng)。

但石英表完全是另外一回事,石英表的機(jī)芯不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且價(jià)格便宜很多,石英表的出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械表造成了直接的影響,當(dāng)時(shí)的機(jī)械表比拼的是走時(shí)精準(zhǔn)。

但質(zhì)量越好的機(jī)械表也就代表價(jià)格不會(huì)便宜,石英表問(wèn)世后不但走時(shí)比機(jī)械表精準(zhǔn)很多,價(jià)格也便宜很多,自然就沒(méi)有人會(huì)去買一塊既昂貴走時(shí)又不如石英表精準(zhǔn)的機(jī)械表。

而就當(dāng)所有人都認(rèn)為機(jī)械表將重蹈像柯達(dá),諾基亞一樣現(xiàn)代企業(yè)的覆轍時(shí),機(jī)械表通過(guò)對(duì)其功能不斷升級(jí)創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)出很多極其復(fù)雜的工藝,如升級(jí)版的陀飛輪,萬(wàn)年歷,深潛防水等,并專注去做更高端的機(jī)械表,讓人們不再拿機(jī)械表和石英表比走時(shí)精準(zhǔn),而是證明機(jī)械表是需要工藝精湛才能制造出來(lái)的奢侈品,走更高級(jí)的路線。

現(xiàn)在石英表就如當(dāng)初的機(jī)械表一樣,迎來(lái)了智能手表的挑戰(zhàn),很多人說(shuō)智能手表的出現(xiàn)就是又一次手表危機(jī),智能手表功能更豐富,相信以后的功能將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。

圖片來(lái)源:pixabay

可是不論是機(jī)械表還是石英表都沒(méi)有完全被淘汰,智能手表可能也不會(huì)代替石英表,因?yàn)楣δ芤膊皇鞘直淼娜?,可以說(shuō)看時(shí)間是手表最不重要的功能,現(xiàn)代手表的定位更多的是一個(gè)奢侈品,它代表的是某種精神,品味,個(gè)性和財(cái)富。

其實(shí)每個(gè)人心中都有一塊夢(mèng)寐以求的手表。

最后再透露一個(gè)小消息,明晚又有送書活動(dòng)了,這次是以抽獎(jiǎng)的形式,大家都有機(jī)會(huì)哦,別忘了明天8點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)參加哦。

文中Gif截取自Youtube《how does Quartz watch works》《GRAND SEIKO – Spring Drive Explained》

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