Кварцевые часы

Это часы с кристаллом кварца в качестве колебательной системы. Они могут быть электромеханическими со стрелочной индикацией времени и электронными с цифровой индикацией.

Как работают кварцевые часы

Принцип работы основан на химических свойствах кварца. Этот минерал – пьезоэлетрик: под воздействием электричества в часовых схемах он колеблется (вибрирует) с частотой 32 768 раз в секунду. Микросхема подсчитывает количество вибраций и использует их для генерации регулярных электрических импульсов один раз в секунду. Импульсы подаются на жидкокристаллический дисплей электронных часов или управляют шаговым двигателем часовой схемы, преобразуя электрическую энергию в механическую. Далее вращательное движение передается колесному механизму, и его шестерни приводят в движение стрелки часов.

Источник тока в кварцевых часах – батарейка. В наручных моделях используется кнопочный элемент питания.

  1 – Батарейка

  2 – Блок кварцевого генератора

  3 – Шаговый двигатель

  4 – Колесный механизм

Чтобы кварц под действием тока колебался с нужной частотой, в схемы помещают U-образный кристалл определенного размера. Количество колебаний – не случайное число. Если использовать 15-разрядный двоичный счётчик и подать на него частоту в 32 768 колебаний, именно это число даст интервал времени в 1 секунду. Большее количество разрядов двоичного кода нецелесообразно с точки зрения распределения ресурсов.

Несколько фактов о кварцевых часах

• Первые наручные кварцевые часы выпустила японская компания Seiko в 1969 году.

• Часы с кварцевым кристаллом довольно точные – они отстают или уходят вперед не более чем на 20 секунд в месяц.

• Их не нужно заводить каждый день. Достаточно проверять точность хода один раз в год.

• Кварц со временем стирается, и часы изнашиваются. Но деградация кристалла занимает несколько десятилетий – точных цифр пока нет. Все изнашиваемые детали можно заменить.

Устройство и принцип работы кварцевых часов

За несколько столетий человек смог значительно усовершенствовать наручные механические часы. Путем создания различных сложных по конструкции устройств удалось добиться точности хода до +-5 секунд в сутки. Но такие часы были сложны в изготовлении и, как следствие, очень дороги.

Электричество, все сильнее вторгавшееся во все области жизни человека, не могло обойти часовое дело. С появлением кварцевых технологий высокоточные часы стали доступны каждому жителю Земли, а качество часов стало зависеть не столько от мастерства и опыта людей, сколько от точности работы автоматических линий. Сегодня абсолютное большинство выпускаемых в мире часов относятся именно к кварцевым. Как они устроены, как работают и почему все больше людей отдают предпочтение именно кварцевым часам?

В двух словах

Основными элементами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот поворачивает стрелки.

1. Катушка 2. Стартор 3. Ротор 4. Триб ротора 5. Магниты

Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов, а значит, и высокую точность хода, обеспечивает кристалл кварца, из-за которого часы и получили свое название.

Батарейка, питающая электронный блок и двигатель, рассчитана на несколько лет работы и избавляет от необходимости заводить часы в течение всего этого срока. Получается уникальное сочетание высокой точности и удобства в использовании.

Иногда вместо циферблата со стрелками используется цифровой дисплей. Такие часы у нас принято называть электронными, но во всем мире их называют кварцевыми часами с цифровой индикацией. Это название подчеркивает, что, во-первых, основой часов является кварцевый генератор, а во-вторых, информация о времени в них отображается в виде цифр.

По сути, кварцевые часы являются мини-компьютером. Запрограммировав соответствующим образом микросхему, их легко превратить в многофункциональное устройство: хронограф, секундомер, добавить к ним будильник и т.д. Причем, в отличие от механических часов, их стоимость при этом возрастает не так сильно.

Зачем часам кристалл

Кристалл кварца обладает уникальными свойствами: при сжатии он порождает электрический импульс, а при воздействии электрического тока кварц сжимается. Таким образом, кристалл можно заставить сжиматься-разжиматься, т.е. колебаться, под воздействием электрического тока. Подбором размеров кристалла добиваются частоты резонанса 32768 герц.

1. Источник питания 2. Шаговый двигатель 3. Передаточное колесо 4. Секундное колесо 5. Центральное колесо 6. Часовое колесо 7. Рычаг кулачковой муфты 8. Переводной рычаг 9. Переводная головка 10.Переводной вал 11. Кулачковая муфта 12.Тормозной рычаг 13. Минутное колесо 14. Промежуточное колесо 15. Блок кварцевого генератора

Электронный блок кварцевых часов состоит из двух частей. Одна часть, генератор, вырабатывает электрические колебания, которые стабилизируются кварцевым кристаллом на его резонансной частоте. Таким образом, мы имеем генератор электрических колебаний, причем частота этих колебаний очень стабильна. Остается эти равномерные колебания превратить в равномерное же движение стрелок.

Генератор вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду. Это примерно в 10000 раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных часах. Ни одно механическое устройство не может работать с такой скоростью. Поэтому другая часть электронной схемы, называемая делителем, преобразует эти колебания в импульсы частотой 1 герц. Эти импульсы подаются на обмотку шагового электродвигателя.

Двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной на нем катушки с обмоткой и ротора — постоянного магнита, насаженного на ось. При прохождении через катушку электрического импульса возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Ротор через систему шестерен вращает стрелки.

Сколько же прослужит «кварц»?

Колесный механизм у кварцевых часов имеет тот же ресурс, что и у механических. Очень долго прослужит и шаговый двигатель. Сегодня можно встретить работоспособные радиоприемники 20-х годов, т.е. ресурс электронных компонентов также велик и до конца еще не изучен. И, теоретически, хорошие кварцевые часы по долголетию не должны уступать механическим.

Статистики по «долгожительству» кварцевых часов пока не набрано, ведь они появились всего 30 лет назад. Но многие электронно-балансовые часы, выпущенные лет 40 назад, прекрасно ходят и по сей день.

С другой стороны, 100 лет назад часы передавали по наследству потому, что это была чрезвычайно редкая и дорогая вещь. Те времена давно прошли, сегодня все чаще мы покупаем новую вещь не потому, что старая испортилась, а потому, что она морально устарела. А срок, необходимый для морального устаревания, кварцевые часы выхаживают, доставляя владельцу минимум хлопот.

В нашей стране механические часы пока популярнее кварцевых. Но, по прогнозам зарубежных специалистов, в ближайшие годы ситуация будет резко меняться и через 4-5 лет доля кварцевых часов составит не менее 80% рынка.

Какие часы точнее?

У механических часов точность зависит от множества факторов: температуры, положения часов, степени завода пружины, износа деталей, регулировки. В кварцевых часах все проще: частота импульсов, вырабатываемых кварцевым генератором, практически постоянна. А двигатель и стрелки — это просто исполнительное устройство, их дело — вращаться по команде. И если для механических часов хорошим результатом считается отклонение +-20 секунд в сутки, а +-5 секунд — почти предельным, то основная масса кварцевых часов обеспечивает точность около +-20 секунд в месяц, а лучшие — до +-5 секунд в год. Даже дешевые кварцевые часы точнее механического хронометра.

Почему механизмы кварцевых часов часто делают пластмассовыми?

Все детали механических часов большую часть времени находятся под нагрузкой, которую создает заводная пружина, и только в очень малые моменты времени, когда баланс и анкерная вилка разрешают повернуться анкерному колесу, это напряжение падает. Большие нагрузки, высокое контактное давление, требуют использования твердых материалов, таких как сталь, латунь, рубин. В кварцевых же часах все наоборот: большую часть времени детали свободны. И только когда шаговый двигатель поворачивает колеса, на короткое время детали оказываются нагруженными. Это позволяет использовать более мягкие материалы. К тому же мощность, развиваемая шаговым двигателем, во много раз меньше мощности, развиваемой заводной пружиной. Чтобы двигатель смог повернуть стрелки, детали кварцевого механизма должны быть как можно легче, а трение — меньше. Пластик легче стали, а при специальном подборе пластиков удается сделать трение в паре «пластик-пластик» в несколько раз меньше, чем в паре «сталь-латунь», обычно используемой в механике. Другими словами, в кварцевых часах использование пластика по многим причинам предпочтительнее.

Кстати, у Seiko, например, состав пластмасс, используемых в механизмах, запатентован.

Почему в кварцевых часах обычно нет камней?
Потому, что они там не нужны. Вопреки распространенному мнению, камни в механических часах используются не потому, что они позволяют снизить трение, а потому, что рубин тверже и лучше выдерживает контактное давление. А в кварцевых часах оно очень мало.

Обычно в кварцевых часах ставят один камень — нижнюю опору ротора шагового двигателя. Дело в том, что статор двигателя достаточно сильно «притягивает» ротор, и эта опора единственное место в часах, где контактное давление относительно велико.

Почему кварцевые часы дешевле?
Точность хода кварцевых часов определяется только параметрами генератора. Кварцевые часы не требуют тонкой ручной настройки при сборке, в них относительно мало деталей. Это позволяет большинство операций по изготовлению деталей и сборке механизма поручить автоматике. Естественно, себестоимость таких часов ниже.

Боятся ли кварцевые часы ударов?
В кварцевых часах нет деталей, чувствительных к ударам подобно оси баланса в механических. Фактически, все кварцевые часы являются противоударными. Они почти не чувствительны к обычным в реальной жизни ударам, которые выводят из строя механику. Но экспериментировать, проверяя их на прочность, мы не советуем.

Какие часы дольше прослужат?
Многие говорят, что механические часы служат намного дольше, чем кварцевые. В пример приводят экземпляры сто и даже двухсотлетней давности. Но многие ли из часов, выпущенных 100 — 200 лет назад, работают сегодня

Журнал ЧАСОВОЙ БИЗНЕС
Автор: Вячеслав Медведев

Ремонт электро-механических часов » Вот схема!

В настоящее время выпускается множество моделей настенных электронно-механических кварцевых часов с шаговым двигателем. В них, как правило, используется бескорпусная интегральная микросхема — генератор/делитель с внешним кварцевым резонатором, залитая черным компаундом. Однажды она вышла из строя, другой такой найти не удалось, поэтому пришлось собирать ее аналог из дискретных компонентов. Рассмотрим структурную схему кварцевых часов.

Задающий генератор генерирует частоту 32768 Гц, определяемую внешним кварцевым резонатором BQ1. Обычно генератор содержит подстроечный конденсатор, посредством которого осуществляется точная установка частоты, от которой зависит точность хода часов. Сигнал с выхода генератора подается на делитель частоты с коэффициентом деления 216, так что на его выходе имеется сигнал с частотой 0,5 Гц (иными словами — один перепад в секунду).

Сигнал с выхода делителя поступает на выходной каскад, который управляет шаговым двигателем. Выходной каскад представляет собой мостовую схему из четырех ключей, посредством которой периодически изменяется направление протекания тока через обмотку шагового двигателя.

Чтобы передвинуть вал шагового двигателя, двигающего секундную стрелку, на одну позицию, необходимо подать в его обмотку импульс одной полярности, затем — другой, чтобы по обмотке сначала шел ток от начала к концу, а потом — от конца к началу.

Направление магнитного потока в магнитопроводе двигателя меняется на противоположное, и этот перепад, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита ротора, передвигает последний на одну позицию. Далее процесс периодически повторяется.

Задающий генератор и делитель можно выполнить различными способами. Принципиальная схема кварцевых часов с генератором и делителем на микросхемах серии 564 изображена на рис. 2. Задающий генератор собран по традиционной схеме на основе КМОП — инвертора, охваченного обратной связью на элементах DD1.1, R1, R2, С1, С2, Q1. Кварцевый резонатор Q1 имеет частоту 32768 Гц.

Через буферный элемент D1.2 опорный сигнал поступает на тактовый вход счетчика D2 типа 564ИЕ10. Микросхема ИЕ10 содержит два четырехразрядных счетчика. На схеме счетчики включены каскадно (последовательно), так что общий коэффициент деления составляет величину 21в. Прямой и инверсный (получающийся с помощью инвертора D1.3) сигналы с выхода последнего счетчика через токоограничительные резисторы R3, R4 поступают на выходной каскад, собранный на транзисторах VT1 — VT4.

Статьи

ДИАГНОСТИКА КВАРЦЕВЫХ ЧАСОВ

<p><span><span>Общие принципы</span></span></p>

В этом номере мы представляем вам общие принципы диагностики неисправностей часов с кварцевыми механизмами

В этом номере мы представляем вам общие принципы диагностики неисправностей часов с кварцевыми механизмами.

 

 

Прежде чем говорить о диагностике кварцевых часов разберем принцип их работы и назначение основных узлов.
Кварцевые часы состоят из следующих основных элементов (рис.1):
• электронного блока, включающего в себя батарейку, кварцевый резонатор и встроенную микросхему. Электронный блок генерирует каждую секунду электрический импульс и передает его двигателю;
• шагового электродвигателя, преобразующего импульсы во вращательное движение;
• колесного механизма, приводящего стрелки часов и календарь в движение.
Разберем по отдельности назначение и принципы работы каждого из описанных элементов, а также их влияние на функционирование часов.

 

ЭЛЕМЕНТ ПИТАНИЯ
Батарейка – это гальванический источник электрического тока постоянного напряжения. Ее работа основана на свойстве некоторых веществ реагировать в щелочной или кислотной среде, называемой электролитом, освобождая или притягивая отрицательно заряженные частицы. В первых батарейках в качестве таких веществ использовалась пара «медь–цинк», в современных источниках питания применяются другие материалы. Для каждой такой пары характерно свое вырабатываемое напряжение. Например, пары «двуокись марганца – цинк», «оксид меди – литий» вырабатывают 1,5 В, «оксид серебра – цинк» – 1,55 В, а пары «двуокись марганца – литий» и «монофторид углерода – литий» – 3 В. Отсюда становится понятно, почему для каждого типа механизмов необходимо использовать только подходящие батарейки.

 

Рис.1. Основные узлы кварцевых часов

В наручных часах чаще всего используются так называемые таблеточные (высота которых меньше диаметра) серебряно-цинковые миниатюрные элементы питания напряжением 1,55 В. Различные производители используют собственные маркировки батареек, универсальным является код международной электротехнической комиссии. В нем каждый тип элементов имеет свое обозначение, начинающееся с букв SR. В качестве катода таких элементов питания используется смесь оксида цинка или цинковой пыли, анодом служит оксид серебра, а электролитом является раствор гидроксида калия (KOH) или натрия (NaOH). При этом батарейки с гидрооксидом калия обладают более низким сопротивлением и способны «выбрасывать» ток большой величины, что позволяет использовать их в часах с высоким или неравномерным электропотреблением (HD = high drain, сильный сток), например, с подсветкой, звуковым сигналом, хронографом. Батарейки с гидроксидом натрия обладают более высоким сопротивлением и предназначены для часов с низким и стабильным электропотреблением (LD – low drain, слабый сток). Различия в их характеристиках хорошо видны на рисунке 2.

 

Рис.2. Падение напряжения в батарейках LD и HD

Поскольку работа гальванического элемента основана на химическом процессе, она зависит от окружающей температуры. Важно также помнить, что любая батарейка подвержена саморазрядке. Даже если она не была установлена в часы, ее емкость постепенно уменьшается, и через некоторое время имеющейся энергии уже недостаточно для работы механизма. Скорость саморазряда

 

Рис.3. Энергоемкость батарейки в зависимости от температуры

зависит от множества факторов: качество изготовления, влажность, температура и др. Например, после десяти лет хранения при температуре 0°С батарейка потеряет всего 7–8% своей емкости, после семи лет хранения при 20°С – 15%, а после всего четырех лет хранения при 40°С – 30% исходной емкости. Даже жирные отпечатки пальцев повышают ток саморазряда, поэтому обращаться с батарейкой следует при помощи пинцета. Хранить батарейки следует при температуре не выше 20°С и влажности до 50%.
Существует стандарт ISO на маркировку, позволяющую узнать дату или код производства, как и предельный срок ввода в эксплуатацию. Согласно ему, дата производства формируется последней цифрой года и цифрой месяца. Для октября, ноября и декабря используются буквы O, Y, Z соответственно. Например, код 01 будет соответствовать январю 2010 года, 9Y – ноябрю 2009-го. Увы, производители не всегда следуют данным рекомендациям.

 

Рис.4. Скорость саморазрядки батарейки при различных температурах хранения

Теоретический срок службы батарейки в часах зависит от ее емкости и потребляемого механизмом тока. Как правило, источники питания современных часов обеспечивают автономность от двух до десяти лет. Но важно помнить, что этот теоретический срок не учитывает ток саморазряда.
Другими типами источников энергии, используемыми в кварцевых часах, являются аккумуляторы и конденсаторы. Они применяются в механизмах, предусматривающих генерацию энергии от солнечных лучей или движения руки. Аккумулятор – это источник постоянного напряжения, который преобразует химическую энергию в электрическую и наоборот. В отличие от батарейки аккумулятор допускает перезарядку. В противоположность батарейки или аккумулятору в конденсаторе для передачи или накопления электроэнергии не происходит какой-либо химической реакции, поэтому его срок службы составляет более 10 лет. С точки зрения диагностики механизма не имеет особого значения, какой именно тип источника энергии использован в часах.

 

Рис.5. Кварцевый резонатор (общий вид и в разрезе)

 

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР
Свое название кварцевые часы получили благодаря кристаллу кварца, который используется в кварцевом резонаторе электронного блока часов. Если кристалл кварца подвергнуть давлению или изгибам в определенных направлениях по отношению к его осям, то на других гранях появляются электрические заряды. И наоборот: подача напряжения между определенными гранями вызывает деформацию кристалла. Подавая на кристалл переменный ток, можно вызвать его колебания, причем их частота будет весьма стабильна и зависит только от физических размеров кварца. Это свойство позволило использовать кварц как задатчик частоты в различных радиоэлектронных приборах, в том числе – часах.
Добиваются частоты резонанса в 32 768 Гц, то есть 32 768 колебаний в секунду с помощью подбора размеров кварца. Подобный подбор частоты колебаний не случаен, 32 768 – это 2 в 15-й степени. То есть поделенная на 15-разрядном двоичном счетчике эта частота дает интервал времени в 1 секунду.

 

Рис.6. Зависимость частоты колебаний кварца от температуры

В часах, как правило, применяют U-образные кристаллы кварца. Благодаря нанесенным на каждую их ветку электродам, внутри кристалла образуется электрическое поле, которое вызывает поочередно в ответвлениях асимметричное продольное пьезоэлектрическое сжатие и растяжение, что приводит к их колебаниям. Точная настройка частоты происходит при помощи лазера, который испаряет слой позолоты с концов ответвлений, меняя их массу и частоту резонанса. Полученная вилка помещается в корпус без воздуха, что позволяет предотвратить потери из-за трения об воздух и снизить влияние атмосферного давления на частоту колебаний.
Частота резонанса кристалла кварца зависит от температуры. Эта взаимосвязь описывается кривой, вершина которой называется точка инверсии (рис.5). Резонатор изготавливается так, чтобы точка инверсии соответствовала температуре использования. Для часов на руке она соответствует +28°С. Любое отклонение от этой температуры вызывает снижение частоты колебаний и, соответственно, отставание часов. Если электронная схема механизма допускает регулировку частоты, значение точности хода при комнатной температуре следует установить на +0,15 сек. в сутки.
Характеристики кварца меняются с течением времени. Однако при производстве он подвергается процессу стабилизации, что значительно уменьшает эффекты старения.

 

Рис.7. Шаговый двигатель

 

ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Создаваемые электронным блоком часов электрические импульсы передаются шаговому двигателю, задачей которого является преобразование этих импульсов во вращательное движение. Шаговый двигатель состоит из катушки, статора, и ротора.
Ротор – это вращающаяся часть мотора. Он представляет собой выполненный в виде диска очень сильный магнит из сплава самария и кобальта, который закреплен на трибе и при вращении приводит в движение колесную систему, а через нее – стрелки часов.
Статор – неподвижная часть мотора. Он изготавливается из железо-никелевого сплава с высокой магнитной проницаемостью и служит для замыкания магнитной цепи. Статор размыкается на уровне ротора, чтобы магнитный поток проходил через него.
Катушка содержит несколько тысяч витков очень тонкого провода. При прохождении электрического импульса она создает магнитное поле в статоре, который на это время становится магнитом. Полярность этого магнита будет зависеть от направления тока в катушке.
ИС подает на катушку поочередно импульсы разной направленности. Каждый такой импульс заставляет ротор сориентироваться в соответствии с возникающим магнитным полем, для чего тому приходится повернуться на пол-оборота. Такой шаговый двигатель называется однофазным. Помимо него существует так называемый двухфазный двигатель. Внешне он отличается формой статора, а функционально – тем, что может вращать ротор в любом направлении. Такие двигатели применяются в хронографах и других сложных механизмах, подразумевающих разнонаправленное вращение стрелок.

 

Рис.8. Настройка частоты колебаний с помощью конденсатора

 

ВСТРОЕННАЯ МИКРОСХЕМА
Помимо батарейки и кварцевого резонатора, важнейшим элементом электронного блока часов является интегральная микросхема. ИС выполняет несколько очень важных функций. Прежде всего она является не чем иным, как колебательным контуром кварцевого резонатора. Микросхема содержит в себе электрическую цепь, включающую катушку индуктивности и конденсатор, в которой и возникают электромагнитные колебания, стабилизируемые после этого кварцем. ИС подсчитывает сигналы кварцевого генератора и передает дальше, обеспечивая поворот стрелок либо вывод информации на дисплей. Частота создаваемых кварцевым генератором колебаний в десять тысяч раз превышает частоту колебаний баланса в часах. Встроенные в микросхему делители частоты преобразовывают ее до 1 Гц. Микросхема управляет календарем, хронографом, будильником и другими функциями. Однако самой важной ее задачей является, пожалуй, настройка частоты колебаний, производимых кварцевым резонатором.

 

Рис.9. Импульс микросхемы без системы автоматической регулировки

 

НАСТРОЙКА ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ
Точность часов зависит от частоты вырабатываемых кварцевым генератором колебаний. А она, в свою очередь – от характеристик кристалла и параметров колебательного контура, входящего в состав ИС. Существует несколько способов настройки нужной частоты колебаний.
Первый – настройка частоты колебаний с помощью подстроечного конденсатора, включенного в колебательный контур и вынесенного на печатную плату (рис.8). Например, именно такая схема применялась в советских кварцевых механизмах. В некоторых кварцевых механизмах на печатную плату вынесены несколько металлических рисок, часть из которых могут быть замкнуты. Это так называемый безкорпусной конденсатор, также являющийся частью колебательного контура. Замыкание или размыкание рисок меняет его емкость и, как следствие, частоту колебаний. С точки зрения мастера-часовщика, важно, что при этих способах регулировки значения точности хода, полученные на основе использования частоты колебаний кварцевого генератора, идентичны значениям, полученным на основе измерений частоты импульсов электродвигателя.
При обоих способах настройка производится на производстве, хотя в определенных пределах может быть изменена в ремонтной мастерской. Однако в настоящее время системы настройки частоты с помощью конденсаторов считаются устаревшими.

 

Рис.10. Экономия энергии при укорочении импульсов

На смену им пришла электронная коррекция частоты. В данном случае в микросхему встроен специальный программный модуль коррекции ошибок. На производстве в него прошивается отклонение, которое имеет кварцевый генератор конкретного механизма. При работе часов по истечении определенного периода (так называемого периода коррекции) этот модуль сокращает число импульсов, отправляемых на шаговый двигатель, корректируя таким образом ошибку. Этот модуль может быть весьма развитым – например, содержать датчик температуры и информацию, позволяющую корректировать температурную погрешность. В такой системе по истечении периода коррекции измерения точности хода часов с использованием частоты колебаний кварцевого генератора и импульсов электродвигателя будут выдавать различный результат.

 

Рис.11. Использование микросхемы с укороченными импульсами двигателя

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
Главным потребителем энергии в кварцевых часах является шаговый двигатель. При этом расход энергии зависит от сопротивления катушки и длительности импульса. В самом простом случае шаговый электродвигатель может приводиться в движение с помощью биполярных импульсов равной длины. Длина импульсов при этом не укорочена и рассчитана так, чтобы за время импульса ротор гарантированно успел повернуться на свои пол-оборота. Такая схема надежна, но весьма расточительна. Подобный тип микросхем чаще всего используется в недорогих кварцевых часовых механизмах. Форма импульса подобной микросхемы на диагностическом приборе показана на рис.9.
В более дорогих и энергоэкономичных моделях используется иная схема: один длинный импульс заменяется серией коротких. Эти мини-импульсы и промежутки между ними подобраны так, что ротор не успевает остановиться благодаря инерции. Таким образом, шаговый двигатель приводится в движение с помощью биполярных импульсов, длина которых укорочена и адаптирована в соответствии с требованиями двигателя. Используемый в данной системе двухступенчатый контроль над силой тока обеспечивает постоянную автоматическую регулировку коэффициента укорочения импульсов. Принцип укорочения импульсов и достигаемая экономия энергии схематически представлена на рисунке 10.
В более сложных механизмах предусмотрена возможность самоконтроля: электронная схема не просто посылает импульсы на шаговый двигатель, но и по наведенному ротором электрическому полю анализирует, повернулся ли он. При обнаружении ошибки ИС может выдать дополнительную серию импульсов (рис.11). В данном примере представлен импульс длиной в 6,8 м/сек с периодом импульсов в 1 секунду.

 

Рис.12. Адаптивный биполярный импульс двигателя на экране прибора

Использование подобной системы приводит к сокращению потребления энергии, необходимой для механического привода часов, что, в свою очередь, позволяет продлить срок службы батарейки. Вид адаптивных импульсов на экране прибора приведен на рис.12.

 

Опубликовано в журнале «Часовой Бизнес» №5-2011

Портал профессионалов часового бизнеса TimeSeller.ru
При перепечатке активная ссылка обязательна

Как отремонтировать наручные кварцевые часы своими руками

В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос наших читателей: «Как отремонтировать наручные кварцевые часы своими руками?», а также дать полезные рекомендации по теме. Что из этого получилось, читайте далее.

Как починить кварцевые часы. Устройство кварцевых часов

В быту наиболее распространенным типом часов являются кварцевые часы на батарейках. В теме Вы ознакомитесь с устройством кварцевых часов, с электрической схемой часов и какие могут быть неисправности в кварцевых часах.

Неисправности кварцевых часов

Для данных часов, включающих в свое содержание элементы электроники, свойственны простые причины неисправности как:

• окисление контактов;
• низкий \недостаточный\ заряд батареек;
• радиальное касание стрелки часов о корпус стекла;
• повреждение, либо нарушение механизма часов, вызванных механическим путем.

Устройство кварцевых часов

Часы кварцевые наручные, а именно, кварцевые мужские часы и кварцевые женские часы имеют одинаковое устройство. Часы наручные мужские кварцевые отличаются от женских лишь своим дизайном и размерами. Часы кварцевые настенные могут дополнительно иметь музыкальное оформление будильника.

Основными узлами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый механизм, передающий механическое движение стрелкам часов.

Кварцевый механизм часов имеет следующее содержание:

• источник питания;
• шаговый двигатель;
• передаточное колесо;
• секундное колесо;
• центральное колесо;
• часовое колесо;
• рычаг кулачковой муфты;
• переводной рычаг;
• переводная головка;
• переводной вал;
• кулачковая муфта;
• тормозной рычаг;
• минутное колесо;
• промежуточное колесо;
• блок кварцевого генератора.

Электромагнитные силовые линии катушки статора \рис.1\ здесь принимают изменчивое значение и ротор состоящий из двух полюсов постоянного магнита,- совершает шаговое вращение, механическое движение в свою очередь передается механизму часов.

Схема кварцевых часов

Транзистор, состоящий в схеме кварцевых часов, p-n-p типа. Концы первой обмотки катушки \L1\ соединены с эмиттером и базой, концы второй обмотки соединены с эмиттером и коллектором. Две катушки включаются в электрическую цепь периодически, в следствии разных подключений к транзистору, создавая при этом магнитное поле с периодической полярностью.

Полагал бы, что в решении такого вопроса: «Как отремонтировать кварцевые часы своими руками»,- не обязательно иметь подробные знания в электронике, так как сама схема не подвергается большим нагрузкам и сам срок службы таких часов довольно таки значительный.

Ремонт часов и обслуживание

В последнее время заинтересовался темой ремонта часовых механизмов
. Перед созданием темы проштудировал форум, читаю кое-какие книги на тему ремонта механических часов. Под руку попались неработающие часы Casio с кварцевым калибром Miyota 2115. Подскажите, на сколько целесообразно тратить время на освоение кварцевых механизмов?: являются ли они ремонтопригодными? В разных источниках попадается разная информация: где-то утверждают, что если кварцевый механизм выходит из строя, то ремонтировать его даже не пытаются — просто меняют целиком. Однако, в сети присутствует литература, посвященная ремонту кварцевых часов.

Наверное, все зависит непосредственно от самого механизма? Какие-то механизмы стоят копейки и проще просто вставить новый? Или кварцевые часы с высокой стоимостью имеют таковую оную только за счет своей отделки? А сами механизмы все унифицированы? Т.е. существуют ли кварцевые механизмы с высокой стоимостью, которые не меняют полностью, а подвергают ремонту?

Задать такой вопрос подтолкнуло само представление об устройстве кварцевых механизмов. Я так понимаю, что подобные вещи трудно отремонтировать в импровизированной часовой мастерской? Для ремонта электроники требуются некоторые специфичные устройства и прочее.

Вы лично способны разобраться в поломке кварцевого механизма? Заранее спасибо за ответы!

Как отремонтировать наручные кварцевые часы своими руками

Вот что в доме ни кому не мешает так это часы, а всё потому, что они на стене. И ещё от них всегда есть польза, исправные показывают время, неисправные придают интерьеру уют. Висят себе и висят. До тех самых пор пока хозяева не надумают сменить место жительства. И тогда те из них, которые имеют привычку иной раз останавливаться, выбрасывают. На новоселье дарят новые, но качество у них, такое же как и у старых. Потому свои решил не выбрасывать.

Это подарок ещё с прошлого новоселья, им лет 30 лет. Время показывают точно, но есть у них один пунктик – работают только со свежей батарейкой (нужно менять каждые четыре — пять месяцев, с двумя, даже б/у, включёнными в параллель идут гораздо больше года.

Сборка качественная, например ротор двигателя (ведущая шестерня) имеет на плате индивидуальное крепление

Разбираю, всё чищу, протираю спиртом, пропаиваю контакты и даже припаиваю к плате винты, крепящие установочные компоненты с другой стороны. Всё в надежде на то, что заработают и с одной, притом не самой сильной батарейкой.

Собрал, попробовал – чуда не случилось. Поставил две — идут. Оставлю так, улучшить не получилось.

А это уже механизм современных часиков. Китай. Идут при условии, что каждые несколько часов их нужно встряхивать.

Разбираю, чищу, мою. Но здесь этого недостаточно. Надо понять причину нестабильной работы механизма. Скоро сказка сказывается, а в реальном времени несколько дней пучил глаза на устройство данной механики и шарил по инету.

В виртуальном пространстве нашёл подсказку на причину неисправности, но способ устранения там был предложен без малого бредовый. Пришлось придумывать свой. И так на фото металлическая чертилка указывает на углубление в пластике, в которое должна вставляться верхняя ось ротора двигателя (ведущая шестерня). Оно сделано несколько глубже, чем необходимо и соответственно ротор там болтается, что приводит в определённый момент к остановке часов.

Совершенно точно определился с диаметром этого углубления, подобрал необходимое сверло (можно даже чуть-чуть меньшего диаметра) и просверлил его насквозь. Затем взял отрезок рыболовной лески чуть большего диаметра и при помощи мелкой шкурки сточил диаметр лески ровно настолько, чтобы она входила в отверстие с некоторым усилием.

Изнутри вставил отрезок в отверстие так, чтобы имелось совсем небольшое углубление под установку оси ротора. Собрал механизм часов, установил батарейку. Часы не шли, так как леска упиралась в ось ротора. Затем маленькими пассатижами, поворачивая из стороны в сторону этот импровизированный стопор (леску), потянул его наружу. Ровно настолько чтобы ось ротора освободилась и часы пошли. Кончик стопора укоротил кусачками практически заподлицо

Часы заняли своё место в прихожей и идут без единой остановки уже пятый месяц. Кстати, такие часы от сети можно питать по такой схеме. Новинку в технологии ремонта часов освоил Babay.

Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Как отремонтировать наручные кварцевые часы своими руками»? Напишите об этом в комментариях.

кварцевые часы, Сердобский часовой завод, СЧЗ

Кварцевые часы

Рассмотрим механизм настольных электронно-механических часов с кварцевым резонатором. Механизм состоит из шагового двигателя, основной колесной системы, элемента питания и элекронного блока.

конструктивная схема кварцевых часов 59206 1 элемент питания; 2 клеммы; гайки крепления редуктора; 4 мост задний; 5 стопорное устройство; 6 винты крепления шагового двигателя; 7 триб шагового двигателя; 8 винты крепления катушки; 9 двигатель шаговый; 10 колесо вексельное; 11 колонки; 12 колесо часовое; 13 панель; 14 вал переводной; 15 колесо центральное; 16 пружина; 17 и 19 колеса промежуточные первое и второе; 18 мост передний; 20 колесо секундное; 21 блок электронный; 22 винты крепления электронного блока

Кварцевый генератор часов начинает работать при подключении элементов питания к электронному блоку. Для преобразования электрической энергии в механическую служит шаговый двигатель 9. С триба 7 через первое промежуточное колесо 17 вращение передается на секундное колесо 20. На оси секундного колеса находится секундная стрелка. Для того чтобы привести в движение минутную стрелку, вращение передается дальше, через второе промежуточное колесо 19 и центральное колесо 15, на втулке которого и закреплена минутная стрелка. Движение с центрального колеса передается на вексельное колесо 10, а оттуда на часовое колесо 12. Узел центрального колеса снабжен специальным устройством, которое позволяет скоординировать показания минутной и часовой стрелок. Для установки точного времени и перевода минутной и часовой стрелок используется переводной вал 14. Для установки секундной стрелки на точное время используется устройство стопорения секундной стрелки 5.

Разборка механизма

Снимите кожух и вытащите элемент питания и клеммы. Снимите электронный блок 21; для этого надо:
I. отвернуть два винта 22 крепления электронного блока, чтобы отсоединить его от колонок панели 13 и моста 4
II. отсоединить электрический разъем
Снимите шаговый двигатель 9: для этого надо отвернуть два винта 6 крепления шагового двигателя к колонкам панели. Отверните две гайки 3 крепления редуктора. Снимите задний мост 4, секундное колесо 20, первое 17 и второе 19 промежуточные колеса. Снимите устройство стопорения секундной стрелки 5, передний мост 18, центральное колесо 15, вексельное колесо 10, часовое колесо 12. Снимите пружину 16 и переводной вал 14. Снимите колонки 11, для чего отверните две гайки крепления колонок к лицевой стороне панели. При необходимости разберите шаговый двигатель. Для этого надо снять узел ротора шагового двигателя, отвернуть два винта крепления катушки и снять ее.

После разборки все детали шагового двигателя и редуктора, кроме катушки, надо промыть в бензине. Для промывания оси ротора двигателя нужно снять катушки и ротор, а само промывание проводить при собранных магнитопроводах.

Основной неисправностью шагового двигателя, как правило, бывает обрыв провода катушки. Ремонт при этом возможен только в том случае, если оборвался внешний конец провода. Процедура ремонта следующая: лак катушки растворите с помощью амилацетата около оборванного конца так, чтобы хватило длины вытянуть провод. Затем паяльником удалите остатки провода с клеммы. Сделайте вокруг этой клеммы 2-3 витка и припаяйте провод заново. Смочите щетку в смеси спирта с бензином и очистите место пайки, а затем покройте его лаком.

Наиболее часто встречающиеся неисправности электронного блока часов — это отказ интегральной микросхемы и кварцевого резонатора. Эти узлы лучше всего полностью заменить.

Дефекты основной колесной системы исправляются так же, как и в механических часах.

Сборка и регулировка механизма

Установите две колонки 11. На правую колонку наденьте пружину 16 и зафиксируйте ее положение штифтом подставки. Затем поставьте на эту же колонку передний мост 18, отгиб пружины должен входить в паз моста. Первое промежуточное колесо 17 вставьте в отверстие моста трибом вверх. На ось секундного колеса 20 наденьте шайбу и сферическую пружину и также вставьте секундное колесо в отверстие моста. Слегка приподняв секундное колесо, установите второе промежуточное колесо 19 и стопорное устройство.
Установите задний мост и заверните две гайки. Положите на задний мост узел основной колесной системы. Минутное колесо поставьте на трубку переднего моста, а переводной вал 14 закрепите в отверстиях переднего и заднего мостов. На ось переднего моста наденьте вексельное колесо, а на втулку минутного колеса — часовое колесо. На колонки сверху установите панель 13, заверните две гайки.
Поставьте катушку на основание узла шагового двигателя и закрепите винтами. Ротор двигателя установите на оси. Триб ротора введите в зацепление с первым промежуточным колесом. Установите шаговый двигатель и закрепите его двумя винтами. Установите электронный блок в соответствующие гнезда двигателя и закрепите его двумя винтами. В пазы панели вставьте две клеммы, проверьте контакт. Если это необходимо, язычки клемм можно подогнуть.

Чтобы проверить работу механизма, подключите его к источнику питания элемент C: типа R14, LR14.

Электронный блок

Электронный блок состоит из электронной схемы, состоящей из набора определенных радиодеталей, контроллера микросхемы и кварцевого резонатора. Кварцевый резонатор представляет собой генератор частоты, состоящий из кристалла кварца, который вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду, то есть 32768 Гц. Такая частоте обеспечивает хорошие показатели в точности измерения времени, с погрешностью ±15 секунд в месяц. Контроллер поддерживает частоту на выводах кварца при которой он резонирует опираясь на сопротивление при определенной частоте. Одновременно контроллер подсчитывает колебания кварца, равное одной секунде и подает напряжение на катушку статора шагового двигателя.

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 возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Вал ротора через систему зубчатых шестерен приводит в движение стрелки часов.

Вал ротора вылит из специальной пластмассы, одна из сторон вала имеет триб для зацепления с системой зубчатых колес. На центре вала насажен цилиндрообразный постоянный магнит, проворачивающийся в магнитном поле, созданном статором шагового двигателя, что позволяет прокручивать систему зубчатых колес.

На Сердобский часовой завод электронные блоки ККЧ поступали с предприятий изготовителей ОПЗ и ВПЗ /АПО «Сапфир»/ С момента первого выпуска электронно-механических часов с кварцевым резонатором электронная схема блока постоянно модернизировалась, количество элементов уменьшалось, повышалась надежность работы блока, соответственно улучшалось качество производимых часов. Изменялась и номенклатурная маркировка электронных блоков. Скорее всего разные по электрическим схемам блоки поступали одновременно.
Блок электронный 4Ю5.422.090 для крупногабаритных кварцевых часов
ВПЗ АПО Сапфир
ТУ 25—0773—016—83
ОКП 42 8914 4024 10
Номинальное напряжение питания — 1.5 В
Частота кварцевого генератора — 32768 Гц
Выходные импульсы разнополярные
Дата упаковки 14. IV. 89 год

Некоторые маркировки электронного блока ККЧ:
4Ю5.422.090 /предприятие изготовитель ОПЗ, конец 1980-х годов/
ГР5.422.000 /предприятие изготовитель ОПЗ, 1991 год/
IЦ5.422.336 /1999 год/
ГР5.422.002 модификация ГР5.422: 001.ТТ /предприятие изготовитель ВПЗ, 2000 год/

 

---

 

Как заменить батарейку в часах, взаимозаменяемость батареек

Самое утомительное в жизни – это ждать и догонять. Чтобы меньше приходилось ждать и реже догонять вавилоняне еще 3500 лет до нашей эры изобрели солнечные часы. Первые механические часы предположительно в 966 году изобрел Римский Папа Сильвестр II, первые же наручные механические часы появились в 1775 году благодаря швейцарцу Абрахаму Луи Бреге. Современные кварцевые наручные и настенные часы появились только в 1937 году благодаря стараниям Льюиса Эссена из Гринвичской королевской обсерватории.

В настоящее время доля механических наручных часов, находящихся в эксплуатации, в которых вместо маятника используется электронная схема, составляет более 90%. По внешнему виду наручные механические и кварцевые часы ничем не отличаются, но если заглянуть внутрь, то отличие будет очевидным.

На фотографии изображен механизм полностью механических часов с открытой задней стенкой. Справа, похожий на корабельный штурвал, находится маятник, который и обеспечивает точность хода часов.

В кварцевых часах скорость движения секундной, минутной и часовой стрелок обеспечивается, как и в механических часах, за счет шестеренок, а вместо маятника установлен кварцевый генератор. Пружину заменяет электрическая батарейка.

Электрическая схема и принцип работы кварцевых часов

Кварцевые часы, в независимости от производителя и размеров, точностью хода обязаны кварцевому резонатору, который обеспечивает стабильную работу генератора на частоте 32768 Гц, выполненного на микросхеме. Микросхема по внешнему виду представляет собой полупроводниковый кристалл с отходящими от него проволочками. Для защиты кристалла от внешних воздействий он заливается компаундом, поэтому в часах микросхема выглядит как расплющенная капля темного пластика.

Электрическая схема кварцевых часов любого производителя, будь то Casio, Tissot, QQ, Geneva, Swatch или любого другого, выглядит одинаково. Питающее напряжение от батарейки поступает через выключатель, механически связанный с заводной головкой часов, которую часовщики называют коронкой. При оттянутой коронке от корпуса часов контакты выключателя размыкаются, и питающее напряжение на микросхему не подается. Часы останавливаются. В подавляющем большинстве кварцевых часов установлена батарейка постоянного тока на напряжение питания 1,5 В. Но иногда встречаются модели, рассчитанные на напряжение питания 3,0 В.

В микросхеме частота кварцевого генератора делится до частоты 1 Гц (1 Гц = одному колебанию за одну секунду), и эти импульсы подаются на катушку электромагнита шагового микродвигателя с последовательно изменяющейся полярностью. В ротор шагового двигателя вмонтированы два постоянных магнита разной полярности. При взаимодействии магнитов ротора с меняющимся на противоположное магнитным полем электромагнита, ротор при каждом изменении поворачивается на 180°. На валу ротора также установлен триб ротор, представляющий собой шестеренку, которая и передает крутящий момент на шестеренки механизма часов.

Представленная электрическая схема кварцевых часов применяется во всех видах кварцевых часов – наручных, настенных и даже настенных с маятником – и отличается только в применении батареек разной емкости и мощности шагового двигателя.

Электрическая схема и принцип работы кварцевых часов

Кварцевые часы, в независимости от производителя и размеров, точностью хода обязаны кварцевому резонатору, который обеспечивает стабильную работу генератора на частоте 32768 Гц, выполненного на микросхеме. Микросхема по внешнему виду представляет собой полупроводниковый кристалл с отходящими от него проволочками. Для защиты кристалла от внешних воздействий он заливается компаундом, поэтому в часах микросхема выглядит как расплющенная капля темного пластика.

Электрическая схема кварцевых часов любого производителя, будь то Casio, Tissot, QQ, Geneva, Swatch или любого другого, выглядит одинаково. Питающее напряжение от батарейки поступает через выключатель, механически связанный с заводной головкой часов, которую часовщики называют коронкой. При оттянутой коронке от корпуса часов контакты выключателя размыкаются, и питающее напряжение на микросхему не подается. Часы останавливаются. В подавляющем большинстве кварцевых часов установлена батарейка постоянного тока на напряжение питания 1,5 В. Но иногда встречаются модели, рассчитанные на напряжение питания 3,0 В.

В микросхеме частота кварцевого генератора делится до частоты 1 Гц (1 Гц = одному колебанию за одну секунду), и эти импульсы подаются на катушку электромагнита шагового микродвигателя с последовательно изменяющейся полярностью. В ротор шагового двигателя вмонтированы два постоянных магнита разной полярности. При взаимодействии магнитов ротора с меняющимся на противоположное магнитным полем электромагнита, ротор при каждом изменении поворачивается на 180°. На валу ротора также установлен триб ротор, представляющий собой шестеренку, которая и передает крутящий момент на шестеренки механизма часов.

Представленная электрическая схема кварцевых часов применяется во всех видах кварцевых часов – наручных, настенных и даже настенных с маятником – и отличается только в применении батареек разной емкости и мощности шагового двигателя.

Когда надо менять в часах батарейку

Со временем, даже часы, в которые вставлена свежая батарейка известных фирм, начинают отставать и в скором времени останавливаются, что свидетельствует о необходимости поменять батарейку. Некоторые модели имеют функцию «END OF LIFE», благодаря которой в случае малой остаточной емкости батарейки секундная стрелка начинает перемещаться не на одно деление циферблата, а перепрыгивает сразу через несколько, тем самым сообщая владельцу часов о том, что элемент питания пора сменить. Срок службы батарейки зависит от ее емкости и тока потребления электронной схемой часов и составляет от одного года до пяти лет.

Подготовка рабочего места для ремонта

Если Вы решили заменить батарейку в часах своими руками, то прежде чем приступать к работе следует подготовить рабочее место. В механизме кварцевых часов кроме электронного блока имеются шестеренки с микроскопическими зубцами, и попадание между зубьев даже крохотной инородной частицы, например, пылинки, волосинки, перхоти или грязи, может привести к их частичной или полной потери работоспособности. Если поверхность стола жесткая, то после удачной замены батарейки на корпусе часов могут появиться царапины.

Поэтому стол предварительно нужно протереть от пыли влажной тканью и затем покрыть белым листом бумаги или не ворсистой тканью достаточного размера. Белый цвет удобен тем, что если будет случайно выронен винтик или другая мелкая деталь, их легко будет найти. На голову желательно надеть головной убор, например бейсболку, или повязать волосы платком.

Я бы хорошо подумал, прежде чем отдавать дорогие часы для замены батарейки часовщику, сидящему в неопрятной будке с непокрытой шевелюрой волос.

Подготовка часов для замены батарейки

Батарейка, в зависимости от ее емкости и модели часов, обычно служит от года до нескольких лет. За это время в углублениях корпуса часов и пустотах браслета накапливается много грязи. Загрязняется с внутренней стороны и кожаный ремешок. Для исключения попадания грязи в механизм при замене батарейки, и исходя из гигиенических соображений, необходимо обязательно часы и браслет почистить, а ремешок лучше заменить, так как удалить грязь из его пор полностью практически невозможно.

Браслет или ремешок закрепляется на часах с помощью двух тонких металлических трубчатых планок (зажимов). Планка представляет собой тонкостенную трубку, в которую вставлена пружина и два подвижно закрепленные с одной или двух сторон штифта.

Если на штифт нажать вдоль оси, то он утопится в трубку, а если отпустить, то опять выйдет наружу. Длина трубки чуть меньше расстояния между ушками, а в ушках имеются глухие отверстия. Таким образом, если штифты утоплены и затем вставлены в отверстия ушек, то обеспечивается надежная фиксация планок в корпусе часов.

В секции браслета, которая закрепляется за планку с обратной стороны, есть выборка, специально предназначенная для возможности утопления штифта планки при снятии браслета. В некоторых планках штифт можно утопить только с одной стороны, поэтому при установке браслета нужно сориентировать планку таким образом, чтобы был доступ к подвижному штифту. Иначе в дальнейшем снять браслет с часов будет очень сложно.

Для того чтобы снять браслет нужно острым предметом, например, ножом или шилом, зацепиться за выступ на штифте и утопить его в трубку планки, тогда она легко отделится. Устанавливается браслет в обратном порядке: один штифт планки вставляется в отверстие одного ушка, а второй штифт (после утопления) – в противоположное отверстие ушка. После фиксации браслета нужно обязательно убедиться, что оба штифта попали в отверстия ушек. Для этого достаточно потянуть пару раз за браслет.

При установке браслета следует его правильно сориентировать, направив защелку браслета на сторону циферблата шесть часов.

Как очистить часы и браслет от загрязнения

Хорошо очищаются часы от грязи с помощью, увлажненной в мыльной воде от хозяйственного мыла зубной щетки. Удалить полностью грязь с браслета лучше всего, поместив его в посудомоечную машину. Можно ремешок простирать в стиральной машине, но для этого его надо положить или в карман со змейкой, или в специальный мешок для стирки мелких вещей, или в носок, чулок, завязав их на узел.

Как открыть крышку наручных часов

Для замены батарейки нужно снять крышку, которая находится со стороны прилегания часов к руке. Крепится крышка в зависимости от модели часов одним из четырех способов. На винтах, за счет плотной посадки крышки в корпусе часов или на резьбе, нарезанной непосредственно на самой крышке, или с помощью прижимающего ее к корпусу стопорного кольца с внешней резьбой.

Как снять крышку, закрепленную на винтах

Чтобы снять крышку с часов, закрепленную с помощью винтов, достаточно открутить все винты. Сначала с помощью маленькой отвертки с подходящим лезвием для шлица (лучше всего подойдет отвертка из набора отверток для ремонта часов) нужно отпустить попарно диаметрально противоположные винты, как при замене колес на автомобиле. А затем уже выкрутить винты в любой последовательности.

При установке крышки на место все винты следует закрутить до упора и затем с небольшим усилием затянуть накрест.

Как снять защелкивающуюся крышку

Прежде, чем открыть часы с крышкой, изображенной на фотографии, удерживающейся за счет сил трения, необходимо внимательно осмотреть место соприкосновения ее ребра с корпусом часов.

Обычно в районе ушек для крепления браслета или ремешка имеется еле заметная щель, образованная за счет выступа на крышке или углубления в корпусе.

Для снятия крышки необходимо вставить в эту щель тонкое лезвие ножа и, упирая его в корпус и действуя как рычагом, приподнять крышку. Сильно надавливать ножом недопустимо, так как если он сорвется при открытии крышки, можно повредить механизм. При вскрытии часов с защелкивающейся крышкой обычно вопросов не возникает, зачастую возникают трудности при установке крышки на прежнее место.

Как снять крышку, закрепленную с помощью резьбы

В дорогих и водонепроницаемых часах, как правило, крышка крепится с помощью резьбы, нарезанной на ребре крышки или стопорном кольце.

На фотографии вы видите часы, у которых крышка крепится с помощью резьбы, нарезанной на ее ребре.

А на этой фотографии крышка прижата стопорным кольцом с внешней резьбой. Резьбовые способы позволяют плотно прижать крышку через уплотнительную прокладку к корпусу, и тем самым надежно защитить их механизм от попадания пыли и влаги.

В дополнение такая крышка легче снимается и устанавливается, особенно если есть специальный ключ, например, как на этой фотографии. Вращением гайки с насечкой расстояние между штифтами ключа можно изменять для отвинчивания крышек и стопорных колец разных диаметров.

Как открутить крышку с помощью подручных средств

Не у каждого домашнего мастера есть под рукой специальный ключ для откручивания крышек, и если часы встали из-за севшей батарейки, то заказывать и ждать, когда придет ключ не всегда приемлемо. Да и тратить деньги, если можно обойтись подручными средствами, нерационально.

Наиболее распространенным инструментом, который применяют домашние мастера является штангенциркуль с заправленными губками. Достаточно развести губки на ширину пазов в крышке, зафиксировать это положение винтом, и штангенциркуль готов к работе. Концы его губок вставляются в пазы крышки, и с прижимом проворачивают ее против часовой стрелки. Главное – стронуть крышку с места, а дальше она легко отвернется.

Если в наличии нет штангенциркуля, то можно воспользоваться любым пинцетом, придав с помощью наждачной колонки лапкам форму, соответствующую профилю пазов на крышке. Если рукой трудно провернуть пинцет, то можно у поверхности крышки вставить отвертку между лапками пинцета и таким способом, как рычагом, отвинтить крышку.

Еще будет проще и удобнее пинцетом отвинчивать крышку, если придать форму концам его лапок, как на фотографии. Ширину развода лапок пинцета можно зафиксировать, вложив между ними, например, кусок фанерки требуемой толщины и закрепив его изолентой или скотчем. Такая доработка не испортит пинцет, и можно будет дальше использовать его по назначению.

Отвинчивать крышку с часов гораздо проще, если они зафиксированы. Закрепить часы можно в тисках, зажав за ушки. Для исключения царапин необходимо губки тисков покрыть кожей или другим мягким материалом. Зажимать нужно не сильно, лишь бы часы держались, иначе можно деформировать ушки.

Всего просмотров: 49592

Выше видеоролик, демонстрирующий откручивание крышки с кварцевых наручных часов с помощью пинцета.

Замена батарейки в кварцевых наручных часах

После снятия крышки можно приступить к замене батарейки. Это несложная работа, но требует соблюдения определенных правил. Но прежде чем извлекать батарейку, нужно вынуть уплотнительную прокладку и запомнить, как она стояла, чтобы также установить ее обратно при сборке. Это замечание важно, если прокладка имеет в сечении не круглую, а трапецеидальную форму.

Как видно из фотографии, батарейка закреплена в механизме с помощью двух прижимных планок: одной неподвижной справа, и подвижной с левой стороны.

Для исключения выпадения батарейки из гнезда подвижная планка зафиксирована с помощью винта. Поэтому прежде чем отводить планку в сторону, необходимо с помощью часовой отвертки ослабить винт, открутив его на пол-оборота против часовой стрелки.

Далее нужно переместить с помощью отвертки или любого острого предмета освобожденную планку влево.

Как только планка освободит батарейку, она приподнимется в гнезде вверх под давлением пружинящего контакта подачи напряжения отрицательной полярности.

Вынимать севшую батарейку, как и устанавливать новую, нужно с помощью пинцета. Если пинцет металлический, то для исключения замыкания выводов батарейки, на лапки пинцета необходимо надеть изоляционные трубки или покрыть их изолентой. Если пинцета нет, то можно и пальцами, предварительно хорошо помыв руки с мылом.

После изъятия батарейки из гнезда необходимо осмотреть лепесток отрицательного контакта, находящегося в центре дна гнезда, на предмет его чистоты и касания к механизму часов. В этих часах контакт был покрыт налетом. Пришлось его очистить тканью, смоченной в спирте.

Проверка и выбор кнопочной батарейки

Напряжение на выводах кнопочной батарейки, извлечённой из часов, измеренное мультиметром, составило около 1 В при норме 1,55 В. Батарейка явно пришла в негодность.

Перед установкой новой батарейки желательно проверить, какое напряжение она выдает. Если батарейка со дня выпуска не один год пролежала на неотапливаемом складе, то вполне может оказаться из-за саморазряда негодной. Не существует приборов, позволяющих определить емкость кнопочной батарейки. С помощью вольтметра можно только определить пригодность батарейки для работы часов, а сколько времени она проработает, можно узнать только тогда, когда часы остановятся.

На корпусе батарейки, который одновременно является и плюсовым ее выводом, всегда наносится маркировка ее типа. В связи с тем, что нет международного стандарта по маркировке кнопочных батареек, каждый производитель использует свою маркировку. В результате батарейки одного типоразмера и с одинаковыми техническими характеристиками имеют десяток наименований.

Так, например, приведенную на фотографии кнопочную алкалиновую (щелочную) батарейку 364A емкостью 20 мА•час, установленную в этих часах, успешно можно заменить любой кнопочной из следующего ряда: SR60, SR621SW, GP364, V364, D364, RW320, LR60 и многими другими, подходящими по диаметру и толщине. При походе в магазин за батарейкой достаточно записать тип установленной в ремонтируемых часах и Вам продавец, в случае отсутствия требуемого типа, подберет аналог. Запись с типом батарейки желательно сохранить, чтобы в дальнейшем не пришлось лишний раз вскрывать часы.

Как подобрать батарейку

При выборе кнопочной часовой батарейки многие испытывают трудности из-за отсутствия систематизированной информации технических характеристик разных типов батареек. Таблица поможет Вам без затруднений выбрать тип кнопочной батарейки по обозначению на ее корпусе.

Солевая батарейка R дешевая, подходит для любого типа часов, имеет малый срок хранения, и служит недолго, особенно если пролежала на складе больше года, так как ток саморазряда в год у нее составляет не менее 10% емкости. В дополнение разряженная солевая батарейка склонна к вытеканию электролита, что в забытых часах может привести к порче механизма. Не советую устанавливать в часы этот тип батарейки, разве что в безвыходном положении.

Алкалиновая – щелочная батарейка LR – это оптимальный выбор по цене и качеству. Свежая батарейка прослужит, в зависимости от сложности механизма часов, не менее полутора лет.

Серебряно-цинковая батарейка из ряда дорогих и обладает всеми преимуществами вышеперечисленных, в дополнение имеет очень низкий ток саморазряда. Для оптимизации стоимости эти батарейки выпускаются в трех исполнениях. Самая дешевая – это SR-LD, которая идеально подходит для часов с простым механизмом, то есть для часов, имеющих только часовую, минутную и секундную стрелки. Часы с такой свежей батарейкой проходят не менее двух лет. Батарейка SR-HD отлично подойдет к часам со сложным механизмом, а SR-MD является универсальной и с успехом может заменить SR-LD и SR-HD, но она самая дорогая. Если позволяют средства, то это лучший выбор как для часов с простым механизмом, так и сложным.

Литиевые батарейки для часов выпускается только в виде плоских дисков разных типоразмеров и поэтому выбирать не приходится. Батарейка дорогая, обладает всеми достоинствами алкалиновой и серебряно-цинковой батареек, но служит не менее трех лет. Мне случилось менять литиевую батарейку в часах, отслужившую девять лет.

Взаимозаменяемость кнопочных батареек

Хотя есть рекомендации Международной электротехнической комиссии (МЭК) по правилам маркировки кнопочных батареек, но многие производители предпочитают свои стандарты. Поэтому одинаковые по размерам и техническим характеристикам батарейки имеют более десятка наименований. Поможет разобраться, какая из батареек лучше удовлетворяет Вашему запросу, таблица взаимозаменяемости кнопочных батареек, приведенная ниже.

Стоит отметить, что перечень кнопочных батареек, приведенных в таблице, предназначен не только для работы в часах, но и в любых других устройствах, например в фотоаппаратах и видеокамерах для сохранения настроек и текущего времени при зарядке аккумуляторов, в калькуляторах, светодиодных фонариках, детских игрушках, лазерных указках и многих других электронных приборах.

Рассмотрим на примере как пользоваться данными таблицы. Например, после снятия крышки с часов Вы увидели, что в них стоит батарейка типа SR726SW. Теперь достаточно найти в таблице ее обозначение и любая батарейка в горизонтальном ряду, в котором находится SR726SW, подойдет на замену, а именно: SR59, 397, SB-AL, RW311, LR59 и G2. Несмотря на разную маркировку, это все одинаковые батарейки и главным их параметром взаимозаменяемости является геометрический размер. Но так как батарейка стояла в часах с простым механизмом, то ряд подходящих для замены батареек существенно расширяется. Отлично для замены подойдет любая батарейка из ряда с номером 396, так как габаритные размеры ее такие же, а работать этот тип батарейки может в часах, как с простым HL, так и сложным HD режимом потребления тока.

В настоящее время многие заказывают кнопочные батарейки через Интернет непосредственно у китайских производителей. Для экономии китайцы зачастую блистер делают упрощенным, применяя вместо формованного прозрачного пластика липкий скотч. При извлечении батарейки из блистера липкий слой может остаться на ее поверхности. Для надежного контакта необходимо перед установкой батарейки в часы этот слой с ее поверхности обязательно удалить ветошью, смоченной в ацетоне или спирте.

Как правильно закрыть крышку часов

После замены батарейки наступает не менее ответственный шаг – установка на место крышки.

Водопроницаемость часов

От правильности установки крышки зависит герметичность часов. На циферблате часов можно встретить маркировку, обозначающую степень их водонепроницаемости в условных метрах. Так в швейцарских часах цифра после букв WR обозначает давление в атмосферах, которое способны выдержать часы. Например, WR30, WR50 или WR100. Но если погрузить часы в воду на практике, то она попадет внутрь часов вне зависимости от маркировки. Это скорее рекламный ход и не более того. Часы с такой маркировкой хорошо противостоят только брызгам воды. Так что при купании в море или посещении сауны часы все же лучше с руки снимать. Только в часах, специально выпускаемых для дайверов, с числом в маркировке WR300 и более, можно смело погружаться в воду.

Тем не менее, если неправильно установить прокладку при монтаже крышки, то можно лишить часы защиты даже от брызг воды. Тут нет ничего сложного, нужно перед установкой уплотнительной прокладки смазать ее силиконовой смазкой, которая продается в аэрозольной упаковке. Если в часах применена прокладка клиновидного сечения, то установить ее как она была установлена ранее. Смазка не является обязательной, но позволит не сдвинуться прокладке с места при закрытии крышки и упростит откручивание ее в дальнейшем.

Для смазки уплотнительной прокладки нужно положить ее на лист бумаги и с расстояния 10-15 см обдать в течение 0,5 секунды облаком силикона из баллончика.

Приобретать целый баллончик силиконовой смазки, казалось бы, нецелесообразно, но в хозяйстве такая смазка не пропадет. Силиконовая смазка нейтральна и не разрушает материалы, в том числе резину и пластик. Она сохраняет свои свойства в диапазоне температуры от −40 до +250°C. Силиконовой смазкой можно смазывать все, где надо уменьшить трение, защитить от окисления и воды. Если ключ английского замка туго входит и вращается, то если брызнуть в скважину из баллончика силиконом, замок станет работать отлично. Зимой после смазки не будут примерзать уплотнительные резинки дверей, скрипеть трущиеся пластмассовые детали и замерзать замки в Вашем автомобиле. Силикон пригодится и для смазки керамических пластин картриджа смесителя, уплотнителей и запоров пластиковых окон. Если недопустимо силикон распылять, то можно сначала смочить ткань, приложив ее вплотную к распылителю, а затем уже смазать нужную поверхность. Силиконовая смазка бывает только одного типа и продается в хозяйственных и автомобильных магазинах запчастей (такая же, но в два раза дороже) в баллончиках и флаконах объемом от 50 мл.

Способы защелкивания неподдающихся крышек

При установке крышки надо не забыть, что имеющаяся с внутренней стороны буртика проточка должна находиться точно над осью коронки, иначе крышку будет не захлопнуть.

Иногда возникают трудности при закрытии защелкивающейся крышки из-за недостаточного усилия пальцев руки. В этом случае, если стекло плоское, нужно положить часы стеклом на стопку газет и стоя, защелкнуть крышку, нажимая на нее одновременно двумя большими пальцами.

В случае выпуклого стекла необходимо в куске фанеры толщиной чуть больше выпуклости стекла выпилить отверстие по диаметру стекла или подобрать пластиковую закручивающуюся крышку подходящего диаметра и вложить в нее часы, как на фотографии.

Далее нужно встать и упереться в крышку часов двумя большими пальцами рук и навалиться на нее всем телом. Давления более 50 кг должно хватить для защелкивания крышки.

В случае если силы пальцев не хватило можно воспользоваться тисками. Для этого часы нужно сдавить губками тисков через две прокладки в виде крышек до появления характерного щелчка. Закрутку от минеральной воды со стороны крышки часов можно заменить прокладкой, по размеру равной крышке из нетвердого материала: фанеры, плотного картона или кожи. Тиски с успехом можно заменить струбциной, которая часто используется для привинчивания настольных ламп к столешнице стола.

Если для установки крышки часов силы пальцев не хватило, а тисков или струбцины под рукой не оказалось, то можно захлопнуть крышку часов неординарным способом. Для этого нужно разместить часы в защищающую стекло, пластиковую крышку на полу. Далее медленно переступая с ноги на ногу, надавливать на крышку через описанную выше прокладку чистым каблуком одетой на ногу туфли до появления щелчка. Так как сила прикладывается только к металлическому корпусу часов, то повредить механизм и стекло сложно даже при желании. Для исключения давления на коронку при возможной деформации крышки, в ней напротив коронки нужно удалить часть пластмассы.

Описанные способы установки неподатливых часовых крышек применялись мною на практике. В эффективности их можете сами убедиться, потренировавшись на заброшенных старых часах, в каждом доме такие найдутся.

Как видите, поменять батарейку в часах совсем не сложно, и с этой задачей, прочитав статью, сможет справиться любой домашний мастер, даже впервые взявшийся за такую работу.

Вячеслав 02.11.2018

Александр Николаевич! Добрый день!
Часы копеечные наручные, берегу как память. Новая батарейка. Идут точно. Но останавливаются. От лёгкого удара пальцем по стеклу запускаются. Все контакты с батарейкой чистые. Подскажите как реанимировать.
Спасибо!

Александр

Здравствуйте, Вячеслав!
Нужно проверить не только контакты в самих часах, но и поверхность батарейки. Бывает элемент покрыт тонким защитным слоем. Достаточно потереть нижнюю и верхнюю поверхности батарейки о лист бумаги.
Одной из вероятных причин может быть плохой контакт в выключателе, связанном с головкой управления. Попробуйте под лупой его разглядеть и промыть кисточкой, смоченной в спирте или очищенном бензине.
Еще может теряться контакт в точке припайки выводов катушки двигателя или выводов кварца. Можно попробовать пропаять паяльником.

частей часов | 101 Руководство по наименованиям деталей внутри и снаружи

Основные сведения о деталях внешнего часового механизма 101.

Прежде чем мы рассмотрим какие-либо варианты механизма, давайте начнем с элементарного разбора частей часов. На приведенном ниже рисунке показаны элементы, которые есть почти в каждых часах.

Ящик

Корпус удерживает внутренние рабочие части часов. В зависимости от стиля часов корпус обычно изготавливается из нержавеющей стали, потому что сталь является упругой, выдерживает легкие удары, которые могут получить часы, и не тускнеет.Корпуса также могут быть изготовлены из драгоценных металлов, таких как золото или платина, и даже из пластика в спортивных часах.

Корпус также может иметь различную отделку, например, глянцевую, гладкую, матовую или их комбинацию. В корпусе находится и сам механизм, будь то электронный (кварцевый) или автоматический (с автоподзаводом). Подробнее о движениях мы поговорим позже.

Проушины

Ушки — это место, где корпус часов соединяется с ремешком или металлическим браслетом часов с помощью металлических пружинных стержней.

Корона

Заводная головка — это то, что используется для изменения времени. В некоторых часах есть окошко даты и индикатор секунд, которые активируются при вытягивании заводной головки. Заводная головка на водонепроницаемых часах завинчивается в корпус. Корона может быть украшена драгоценными камнями, чтобы подчеркнуть роскошь и внимание к деталям.

Ремешок / пряжка

Ремешок / пряжка фиксируют часы на запястье, и для этих деталей обычно используется ряд материалов.Кожаные ремешки варьируются от телячьей кожи до ящериц и более экзотических изделий, таких как страус, аллигатор, крокодил и даже жаба. Вместо ремешка популярным вариантом является металлический браслет. Другие варианты — нейлоновые ремешки (для спортивности), атласные ремешки (для нарядности) и резиновые ремешки (для дайвинга / водных видов спорта). В большинстве часов ремешки и браслеты могут быть взаимозаменяемыми, поэтому вы можете надевать или опускать их, когда хотите изменить внешний вид своих часов. У нас есть несколько статей о ремешках для часов, которые можно найти здесь.

Руки

Стрелки, обычно разделенные на часы и минуты, показывают время. Часовая стрелка обычно короче по размеру, чем минутная. Руки также могут иметь небольшой дизайн.

Другие более сложные часы, такие как хронографы (секундомеры / таймеры), могут иметь дополнительные стрелки для выполнения других функций, известных как «усложнения».

Безель

Безель — это внешнее кольцо корпуса, которое соединяется с ушками. Обычно это поверхность с плоской кромкой, но может быть и закругленная.Безель также может иметь украшения, например драгоценные камни в высококлассных часах, и может быть выполнен из другого металла, чем сам корпус, как в некоторых двухцветных часах.

На приведенных выше изображениях показаны три разных типа лицевых панелей часов. Тот, что слева, вращается, позволяя пользователю «установить» другой часовой пояс. В то время как два других фиксированы, например, «рифленый» безель на средних часах Rolex и закругленный на правом хронометре Jaeger-LeCoultre с вечным календарем.

Хотите узнать больше о лицевых панелях и их шкалах? Ознакомьтесь с нашим специальным руководством по безелю часов!

Кристалл

Хрусталь защищает циферблат и стрелки от пыли и грязи, позволяя видеть время.Хотя его называют кристаллом, он может быть сделан НЕ из настоящего хрусталя, а из пластика. В наше время сапфировое стекло стало очень популярным, поскольку оно более устойчиво к царапинам и долговечно.

Циферблат / циферблат

Циферблат — это то место, где часы могут быть наиболее выразительными. Это плоская поверхность под кристаллом, которая может быть разных цветов, текстур и материалов. На циферблатах можно использовать римские цифры, арабские цифры или даже более простые маркеры для обозначения времени.

Осложнения часов (дополнительные функции)

Самая основная функция часов — это то, где они показывают только время.Эти часы считаются самыми «нарядными» / формальными из всех типов часов.

Все, что помимо времени, считается дополнительным «усложнением» для функции часов, и, следовательно, этого термина. Ниже вы найдете некоторые из самых популярных усложнений для часов и их значение.

Индикатор AM / PM

Эту индикацию на циферблате можно также назвать индикатором дня / ночи. Это позволяет узнать, какое сейчас время суток, по изображению солнца и луны.Эта функция особенно полезна при использовании часов с двумя часовыми поясами, так как вы сможете видеть время в другом часовом поясе и всегда знать время суток.

Есть даже несколько 24-часовых механизмов (где часовая стрелка вращается только один раз в день), например, тот, который показан ниже в старинных часах Bulova времен Второй мировой войны.

Годовой календарь

Эта функция календаря отображает день, дату и месяц, а также обычно включает год. В отличие от вечного календаря, для этой функции необходимо настроить в конце февраля, поскольку она не учитывает високосные годы.

Узнайте больше об этих типах механизмов в нашем руководстве по часам с годовым календарем.

Индикатор резерва батареи (окончание срока службы)

На кварцевых часах секундная стрелка обычно прыгает с интервалом от двух до четырех минут, а не каждую секунду. Эта функция предупредит вас об отключении питания часов.

Календарь

Функция стандартного календаря, а не годового календаря или вечного календаря, покажет вам дату и месяц в зависимости от сложности механизма.Иногда более сложные движения также показывают день недели.

Хронограф

Хронограф позволяет измерять непрерывные или прерывистые интервалы времени. Обычно хронограф записывает от долей секунды до 12-24 часов. Обычно они регистрируются в трех солнечных часах и обычно приводятся в действие двумя дополнительными толкателями, окружающими заводную головку, но их также можно найти в одном толкателе.

Чтобы узнать больше о различных типах и способах их использования, обратитесь к нашему подробному руководству по хронографам.

Сигнал тревоги глубины

Эта функция в основном используется в часах для дайвинга. Как только дайвер достигает заданной глубины, звучит или вибрирует сигнал тревоги.

Окно даты

Считается частью семейства календарей, окно даты — единственные найденные числа, связанные с датой. Популярные места, где можно найти окошко даты: 3 часа, 12 часов и 5 часов.

Двойное время

Полезное усложнение для тех, кто любит путешествовать или иметь семью, расположенную в другом часовом поясе, он измеряет как текущее местное время, так и, как правило, по крайней мере, один другой часовой пояс [Часы, такие как Rolex GMT Master II, могут даже отслеживать три раза одновременно , см. GMT ниже].Его можно найти на втором циферблате, дополнительной стрелке или дополнительном циферблате.

Двойное время также можно назвать функцией «мирового времени». Все, что вам нужно знать об этом механизме, вы узнаете из нашего справочника по часам мирового времени.

GMT Время

GMT означает среднее время по Гринвичу, которое является международным стандартом времени. Подобно двойному времени, функция GMT в основном используется как секундная стрелка и считывает в 24-часовом режиме, чтобы определить день и ночь.Вторичный набор цифр находится на безеле или вокруг внешнего обода циферблата, в зависимости от модели.

Хотя их иногда путают с часами мирового времени, они несколько отличаются. Узнайте больше о них из нашего руководства по часам GMT.

Гранд + маленькая зятья

Эта красивая функция относится к часам, которые ударяют в колокол, чтобы отсчитывать время. Эта функция выполняется автоматически, как напольные часы или большие часы в центре города. Grand Sonnerie отбивает час, четверть часа и минуты. Petite Sonnerie бьет только часы. Наш гид по будильникам научит вас всему, что вам нужно знать.

Гелиевый предохранительный клапан

Гелиевый спускной клапан, входящий в состав часов для дайвинга, которые могут погружаться глубоко в океан, сбрасывает давление, которое существует в огромных глубинах океана. Это позволяет избежать повреждения часов или взрыва кристалла из-за чрезмерного давления.

Минутный репетир

В отличие от Grand или Petite Sonnerie, минутный репетир отбивает часы, кварты и минуты одним нажатием кнопки.Bespoke Unit содержит подробное руководство по часам с минутным репетиром.

Фаза Луны

Функция фаз Луны, отображаемая в окошке на циферблате, показывает возрастание и убывание Луны при ее вращении вокруг Земли. Это позволяет вам наблюдать различные фазы луны как на небе, так и на запястье.

[Часы Patek Philippe — считаются одним из величайших часовых брендов в мире]

Откройте для себя часы с фазой луны с нашим полным подробным руководством.

Вечный календарь

Эта сложная календарная функция учитывает различную длину месяца, включая февраль, и является точной до 2100 года [для некоторых часов вы даже можете купить правильную передачу до 2400 года, например, IWC Davinci]. Он показывает день, дату и месяц, но также включает в себя фазу луны и год в качестве дополнительных функций.

Подробнее читайте в нашем руководстве по часам с вечным календарем.

Запас хода

Подобно индикатору окончания срока службы кварцевых часов, индикатор запаса хода показывает время, оставшееся до остановки часов и время, необходимое для повторного подзавода.Это в первую очередь встречается на часах с ручным заводом, но также может быть обнаружено на автоматических часах с автоподзаводом. Другое название запаса хода — Reserve de Marche.

Индикатор солнца / луны

Это дополнительное усложнение показывает вращение Солнца и Луны на диске, видимых через маленькое окошко, показывая разное время дня в зависимости от восхода и захода солнца. 24-часовой циферблат или двухцветный безель также могут показать разное время дня.

Тахометр (Тахометр)

В дополнение к хронографу тахометр измеряет скорость на определенном фиксированном расстоянии, например, на миле.Ознакомьтесь с нашим полным руководством по тахиметрам, чтобы узнать, как они работают и как ими пользоваться.

Турбийон

Изобретенный в 1801 году турбийон был разработан для устранения ошибок в часах, когда часы меняют положение по отношению к механизму запястья. Он состоит из клетки, окружающей части спускового механизма, с балансовым колесом в центре. Турбийон обычно представляет собой вырез на циферблате, через который можно наблюдать за механизмом.

Части часового механизма

Для более глубокого изучения трех типов часовых механизмов см. Нашу простую разбивку часовых механизмов.Если у вас кварцевые часы и вам нужно заменить батарею, ознакомьтесь с нашим руководством по замене батареи для часов.

Ниже мы рассмотрели основные рабочие элементы / термины внутренней работы часов.

Пружина баланса / пружина

Балансовая пружина — это очень тонкая пружина в механических часах, которая вызывает отдачу балансового колеса. Пружина сжимается и возвращается в исходное положение, чтобы повернуть балансовое колесо, которое затем регулирует время.

Балансировочное колесо

Балансировочное колесо — второй элемент для регулирования времени, прикрепленный к балансовой пружине.По мере того, как пружина баланса свертывается, колесо колеблется и делит время на равные отрезки. Этот механизм регулирует точность и работает так же, как маятник.

Бочка

Цилиндр, влияющий на длину запаса хода часов, представляет собой барабан, в котором находится главная пружина. Некоторые часы оснащены двойным барабаном, который обеспечивает очень долгий запас хода.

Мост

К основной пластине прикреплен мост, который образует каркас часового механизма, в котором находятся все остальные детали.

Калибр / Калибр

Изначально калибр обозначал положение и размер его компонентов. Сегодня калибр относится к номеру механизма, происхождению или его производителю.

Спусковой механизм

Спуск — одна из важнейших частей любых часов. Эта деталь поддерживает колебания балансового колеса, которое затем позволяет колесам и стрелкам вращаться.

Прокладка

Прокладка — это небольшое кольцо, используемое для создания герметичного уплотнения. Эти кольца расположены вокруг задней крышки, хрусталя и заводной головки для защиты от воды.Прокладки, как правило, резиновые, и их следует проверять каждые несколько лет, чтобы поддерживать водонепроницаемость, поскольку резина может со временем изнашиваться.

Женевская печать

Женевская печать не является физической частью часового механизма, но является штампом на механизме. Этот знак присуждается независимым бюро в Женеве. Каждый механизм, поступающий в бюро, проходит 12 различных тестов, связанных с качеством, отделкой и материалами. Эти механизмы также должны быть произведены в Женеве.

Incabloc

Торговая марка, относящаяся к амортизирующему механизму, эта небольшая деталь используется в механических часах.Incabloc предотвращает повреждение чувствительных частей при падении.

Самоцвет

Драгоценный камень — это настоящий рубин или синтетический драгоценный камень, уменьшающий трение в зубчатых передачах. Это помогает поддерживать точное хронометраж, значительно снижая износ деталей, тем самым увеличивая срок службы самих часов.

Основная плита / Базовая плита

Основная пластина — это основной кусок металла, который скрепляет вместе все остальные части механизма. Каждая часть монтируется в основную пластину.

Боевая пружина

Боевая пружина представляет собой спиральную пружину, приводящую в движение зубчатую передачу. Это сжимает и раскручивает, чтобы создать движение.

Повторитель

Репетир — это сложное устройство, которое бьет как гонг. Он может отсчитывать часы, четверть часа и минуты с помощью гонга. Это осложнение обычно запускается с помощью кнопки или слайда на корпусе для активации.

Ротор

Ротор — это колеблющаяся часть автоматических часов. Эта движущаяся часть заводит боевую пружину, что позволяет заводить часы автоматически, а не вручную при движении владельца.

Амортизатор

Амортизатор улавливает удары балансира, защищая оси от повреждений внутри механизма. Это особенно важно для спортивных моделей.

Турбийон

Турбийон создается, когда балансир и спусковой механизм устанавливаются во вращающуюся клетку. Эти две части механизма могут затем полностью вращаться, чтобы избежать ошибок, вызванных вращением руки.

Турбийон обычно вращается один раз в минуту, но некоторые производители производят его с четырех- или шестиминутным оборотом.Это чрезвычайно сложный механизм, который сложно воспроизвести.

Части ремешков и браслетов для часов

Браслеты (ремни)

Регулировочные отверстия

Что вы используете для регулировки размера ремешка, когда вставляете пряжку в плечо.

Ремешок

Ремешок, также известный как ремешок для часов, — это то, что удерживает часы на запястье. Ремешок может быть изготовлен из многих материалов, включая, помимо прочего:

Пряжка

Для застегивания ремешка и удержания его на запястье есть пряжка.Различные пряжки включают в себя пряжку, которая выглядит как пряжка ремня, или раскладывающаяся или раскладывающаяся пряжка.

Свободная петля

Свободная петля — это дополнительная петля на ремне рядом с фиксированной петлей. Свободную петлю можно перемещать по ремешку часов. Обе петли используются для закрепления лишней ленты на запястье.

Хранители

Петли, через которые вы продеваете ремешок, чтобы «удерживать» ремешок / ремешок на месте.

Отверстие под проушину

Отверстие для проушины — это место, куда вы вставляете пружинный стержень, чтобы прикрепить ремешок или браслет к часам.В каждом выступе есть отверстия, в которые поместится пружинный стержень. Чтобы прикрепить или отсоединить пружинный стержень, понадобится инструмент.

Браслеты

Браслеты сделаны из металла и, как правило, «заподлицо» с корпусом часов и ушками.

Развертывающая пряжка

Раскладывающаяся пряжка — это раскладывающаяся в три раза пряжка с кнопками, открывающими застежку. В зависимости от стиля браслета это может быть скрытая пряжка или похожая на раскладывающуюся.

Примечание — этот тип пряжки также можно найти на ремнях, особенно на более высоких концах, поскольку он снижает износ материала, используемого для ремня.

Раскладывающаяся пряжка

Складная пряжка, как и стиль развертывания, складывается втрое. Эта пряжка не имеет толкателей для освобождения застежки, но обычно имеет откидную планку, которую нужно удерживать на месте.

Ссылка

Металлический браслет создается из звеньев, соединенных вместе. Эти звенья можно добавлять или убирать, чтобы создать идеальный размер металлического браслета.

Миланский

Подобно звену браслет в миланском стиле представляет собой металлический браслет. Чтобы создать этот стиль, небольшие металлические детали соединяются вместе, образуя сетку.Эта сетка изначально создавалась так, чтобы выглядеть и ощущаться как кожа, но при этом была воздухопроницаемой. Этот стиль был первоначально разработан в Милане, откуда и произошло название миланский.

История Стивена

Часовое искусство, являющееся одновременно философским исследованием времени и практическим искусством его удержания, долгое время использовало аргументы в пользу существования Бога.

Карманные часы примерно 1810 года, как они выглядели бы во времена Уильяма Пэли.

Несмотря на то, что он существовал в той или иной форме на протяжении столетий назад, «аргумент от замысла» получил наиболее полное выражение Уильям Пейли, философ-утилитарист и христианский апологет, который заявил в своей работе 1802 года Natural Theology:

«Пересекая пустошь, предположим, я ударил ногой о камень, и меня спросили, как камень оказался там; Я мог бы, возможно, ответить, что, несмотря на все, что я знал об обратном, он лежал там вечно; и, возможно, будет нелегко показать абсурдность этого ответа.Но предположим, что я нашел часы на земле, и нужно спросить, как они оказались в этом месте; Я вряд ли вспомню ответ, который я дал раньше, что часы, возможно, всегда были рядом, что бы я ни знал. (…) Должно быть, когда-то и в каком-то месте существовал ремесленник или ремесленники, которые создали [часы] для той цели, на которую мы находим ответ; кто понял ее конструкцию и спроектировал ее использование. (…) Каждое проявление изобретательности, каждое проявление дизайна, существовавшее в часах, существует в творениях природы; с той разницей, которая со стороны природы больше или больше, и та степень, которая превосходит все вычисления.”

Перенесенный в современный словарь, аргумент основан на описании «неснижаемой сложности» часов, на том факте, что они состоят из многих частей, и, если бы можно было удалить какую-либо одну часть, часы перестали бы функционировать.

Утверждается, что это качество является результатом намерения умного дизайнера, мастера, создавшего часы.

Затем проводится аналогия между «неснижаемой сложностью» часов и сложностью мира природы, который представляет собой конкатенацию связанных и взаимозависимых элементов.Из сложности мира (или вселенной) мы можем вывести существование универсального «изобретателя», а именно Бога.

Франсуа-Мари Аруэ, известный как Вольтер, был важным философом во времена французского Просвещения.

Великий философ-эрудит Вольтер, который не случайно был деистом, сатирически перевернул «аргумент от замысла» в своей сатире 1772 года «Кабалы:

».

«Мир смущает меня, и я не могу представить
, какие эти часы существуют и разработал часовщик.”

Современные креационисты и другие сторонники разумного замысла называют это «аргументом неснижаемой сложности».

«Неприводимая сложность» — довольно новая концепция, предложенная биохимиком Майклом Бихи в его книге «Черный ящик Дарвина» 1996 года, в которой он выступал против дарвиновской теории эволюции. Аргументы Бихи неоднократно подвергались серьезной критике. Во-первых, представление Бихе о «неснижаемой сложности» предполагает, что элементы в нередуцируемой сложной системе (например, часы или вселенная) всегда были необходимы.

Очевидно, что элементы должны быть необходимы на этапе анализа, потому что вы не можете удалить ни один из них, иначе система выйдет из строя. Но не очевидно, что элементы были необходимы всегда; возможно, сначала они были просто выгодными, а затем со временем стали необходимыми компонентами системы (как того требовала эволюционная теория).

Влиятельный писатель-атеист Ричард Докинз опроверг утверждения Бихи (и аргумент часовщика), утверждая, что он объединяет эволюционную сложность, которая зависит от передачи черт между людьми и допускает их дальнейшее усложнение с течением времени, и сложность неодушевленных предметов, которая может т.

В каком-то смысле Докинз использует часовое искусство (ссылаясь на сложность во времени), чтобы опровергнуть часовое искусство (аргумент часовщика).

Это лишь верхушка айсберга, когда речь идет о богатой истории часового дела. Вы можете узнать больше в нашем специальном руководстве!

Что дальше?

Если вам понравилась эта статья, вы найдете много других в нашем Центре индивидуального наблюдения за юнитами. Мы стремимся создать наиболее подробный ресурс в сети о часах и часовых брендах (от новичка до эксперта) в логичной и легкодоступной форме.

Кроме того, вы можете прочитать наши последние обзоры и тематические посты в разделе «Наблюдать» нашего блога:

Отзыв Ричарда В. на 26 декабря .

«Отличное чтение, спасибо. Также отличное знакомство со всеми вашими превосходными идеями и подробными руководствами! «

Рейтинг: 5.0 ★★★★★

Watch Education — Часовые механизмы

ЧТО ТАКОЕ ДВИЖЕНИЕ?

Механизм — это то, что заставляет часы двигаться. Большинство часовых компаний покупают либо весь механизм, либо его части у других компаний.Есть несколько компаний, которые являются «вертикально интегрированными» и осуществляют свои собственные операции, не прибегая к услугам субподрядчиков. Эти компании называются мануфактурами, и часы, которые они производят, обычно более дороги и пользуются большим спросом из-за их эксклюзивности.

ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ

Механизмы ручные и автоматические механические; они оба состоят только из механических частей, таких как шестерни и пружины. Кварцевые и автокварцевые механизмы имеют электрическую цепь и требуют для работы батареи, но могут также иметь некоторые механические детали.Механические часы намного дороже, чем часы с батарейным питанием, потому что их изготовление намного трудоемко. Хотя часы на батарейках по своей природе более точны, почти все коллекционеры и ценители предпочитают ручной или автоматический механизм, поскольку эти механизмы представляют собой результат почти 600-летнего опыта и мастерства.

Механизм с ручным управлением
Механизм с автоматическим управлением
Механизм с кварцевым механизмом

РУЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Механизм с ручным заводом, часто называемый механизмом с ручным заводом, является старейшим типом часового механизма, датируемым 16 веком.Для работы требуется ежедневная намотка. Механизмы с ручным управлением являются наиболее традиционными механизмами и обычно встречаются в очень консервативных, дорогих и коллекционных часах.

Важные аспекты, которые следует учитывать перед покупкой часов с ручным заводом:

• Требуется суточная намотка.
• При заводе часов с ручным заводом их следует заводить до тех пор, пока заводная головка не почувствует натяжение или стянутость. Если его намотать за эту точку, возможно повреждение механизма.
• Снимите часы с запястья перед заводом или настройкой.Несоблюдение этого правила приведет к повреждению механизма, заводной головки и штока.

Компоненты ручного механизма:

Корона

Колесо на боковой стороне часов, которое используется для установки времени. Его также можно повернуть, чтобы заводить часы для бега.

Пружина боевая

Источник питания механизма. Кинетическая энергия от завода заводной головки передается винтовой пружине, которая накапливает энергию, становясь все туже и туже.

Зубчатая передача

Передает накопленную энергию от главной пружины к спуску через серию небольших шестерен.

Спусковой механизм

Действует как тормоз, забирая энергию, передаваемую от боевой пружины через зубчатую передачу, и распределяя ее на равные регулярные части.

Балансировочное колесо

Сердце механизма, получающее энергию для работы от спуска. Балансовое колесо совершает круговые колебания от пяти до десяти раз в секунду. Часовщик может заставить балансир колебаться быстрее или медленнее, что, в свою очередь, заставляет часы работать быстрее или медленнее.

Набор поездов

Еще одна серия шестерен, которые передают регулируемую, одинаково измеренную энергию от балансового колеса к стрелкам часов, заставляя их двигаться.

Камней

Синтетические рубины, закрепленные в точках сильного трения, например, в центре шестерни, которая постоянно находится в движении. Используемые в качестве подшипников для уменьшения трения и износа между металлами, они повышают производительность и точность. Рубины используются, потому что они хорошо поглощают тепло и чрезвычайно твердые.

Как работают ручные механизмы:

1. Вращение заводной головки приводит в движение боевую пружину, заставляя ее накапливать энергию.
2. Зубчатая передача передает энергию спусковому механизму.
3. Спуск измеряет энергию на регулируемые части.
4. Балансовое колесо использует эту регулируемую энергию, чтобы колебаться вперед и назад с постоянной скоростью.
5. Каждое определенное количество ударов циферблат передает энергию стрелкам часов.
6. Руки продвигаются вперед.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ

Механизм с автоматическим подзаводом — это механизм, впервые появившийся на рынке в начале 20-го века. Он заводится при ношении на запястье, избавляя от необходимости ежедневно наматывать его вручную. Однако, если часы не будут носить в течение некоторого времени, они остановятся и потребуют ручного завода. Сюда не входит снятие часов перед сном.

Компонентов автоматического механизма:

Корона

Колесо на боковой стороне часов, которое используется для установки времени.Его также можно повернуть, чтобы заводить часы для бега.

Пружина боевая

Источник питания механизма. Кинетическая энергия от завода заводной головки передается винтовой пружине, которая накапливает энергию, становясь все туже и туже.

Зубчатая передача

Передает накопленную энергию от главной пружины к спуску через серию небольших шестерен.

Спусковой механизм

Действует как тормоз, забирая энергию, передаваемую от боевой пружины через зубчатую передачу, и распределяя ее на равные регулярные части.

Балансировочное колесо

Сердце механизма, получающее энергию для работы от спуска. Балансовое колесо совершает круговые колебания от пяти до десяти раз в секунду. Часовщик может заставить балансир колебаться быстрее или медленнее, что, в свою очередь, заставляет часы работать быстрее или медленнее.

Набор поездов

Еще одна серия шестерен, которые передают регулируемую, одинаково измеренную энергию от балансового колеса к стрелкам часов, заставляя их двигаться.

Камней

Синтетические рубины, закрепленные в точках сильного трения, например, в центре шестерни, которая постоянно находится в движении. Используемые в качестве подшипников для уменьшения трения и износа между металлами, они повышают производительность и точность. Рубины используются, потому что они хорошо поглощают тепло и чрезвычайно твердые.

Ротор

Металлический груз в форме полукруга, прикрепленный к механизму, который может свободно поворачиваться на 360 градусов при движении запястья. Ротор соединен серией шестерен с главной пружиной и, вращаясь, заводит ее, передавая часам энергию.Ротор оснащен муфтой, которая отключает его от вращения, когда заводная пружина полностью заведена.

Как работают автоматические механизмы:

1. Движение кисти поворачивает ротор, заводящий боевую пружину. Поворот заводной головки также заводит боевую пружину.
2. Зубчатая передача передает энергию спусковому механизму.
3. Спуск измеряет энергию на регулируемые части.
4. Балансовое колесо использует эту регулируемую энергию, чтобы колебаться вперед и назад с постоянной скоростью.
5. Каждое определенное количество ударов циферблат передает энергию стрелкам часов.
6. Руки продвигаются вперед.

КВАРЦЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

В кварцевом механизме в качестве источника питания используется батарейка, и он не требует подзавода, как механические часы. Это самый точный тип механизма, производимого в настоящее время.

Компоненты кварцевого механизма:

Аккумулятор

Подобно главной пружине механических часов, это источник энергии для часов.Обычно срок службы батареи кварцевых часов составляет от 12 до 24 месяцев, прежде чем потребуется ее замена. Очень важно заменить батарею как можно быстрее после того, как она разрядится, поскольку существует вероятность утечки кислоты и повреждения механизма.

Интегральная схема

Он «переносит» электрический заряд между различными частями кварцевого механизма.

Кристалл кварца

Выполняет ту же функцию, что и балансир на механических часах.Интегральная схема подает электричество от батареи к кристаллу кварца в постоянном потоке. Кварц вибрирует, когда на него подается электричество, а также генерирует напряжение, когда вибрирует.

Шаговый двигатель

Преобразует электрические импульсы в механическую энергию.

Набор поездов

Работает так же, как циферблат механического калибра.

Как работают кварцевые механизмы:

1. Электроэнергия передается от батареи к кристаллу кварца через интегральную схему.
2. Электричество заставляет кристалл кварца вибрировать со скоростью 32 768 в секунду.
3. Эти электрические импульсы передаются через интегральную схему на шаговый двигатель.
4. Шаговый двигатель посылает каждые 32 768-й электрический импульс на наборную последовательность.
5. Циферблат перемещает стрелки на часах.

Кварцевые часы

Собрать механизм было совсем несложно. Все кварцевые часы имеют этот недостаток, кроме тех, у которых есть провода между цепями плата и клеммы аккумулятора, как часы на первом фото выше или ниже.Выполним этот ремонт и затем воспользуемся папиросной бумагой. к клеммам батареи сделают эти часы, вероятно, такими же прочными, как тот, что с латунными пластинами.

Это маленькое китайское чудо стало более существенным и дорого за счет увеличения веса внутри, но качество самое дешевое, что копейки можно произвести. Больше веса не означает лучшего качества.

Видно, что плата находится рядом с плюсом. клемма аккумуляторной батареи, которая с наибольшей вероятностью протечет.Это гарантирует разрушение печатной платы, если батарея протекает. Когда это Бывает, производитель с радостью продаст вам новые часы. у меня есть заметил такую ​​же саморазрушающуюся конструктивную особенность кварцевых часов в в котором почти нет места для папиросной бумаги.

Еще один вопрос, который следует учитывать, — время автономной работы. Многие цифровые часы останавливаются работает, когда напряжение аккумулятора падает до 0,2 вольт. Много аналоговые кварцевые часы, однако, выходят из строя при напряжении 1,2 вольт. Сначала удалите б / у, который в большинстве случаев все равно не нужен.Вы также могли снимите фрикционные лапки на центральном колесе.

Очевидно, что эти кварцевые механизмы не стоят усилий, чтобы измените их вот так, потому что теперь они такие дешевые. Я сделал это в чтобы сделать фото для этого веб-страница, на которой усилия стоили того. Цель этой веб-страницы было показать, что кварцевые часы интересны, даже если не коллекционный.Молодежь сегодня даже не подозревает, насколько дороги такие часы. точность была еще в 1965 году. Кстати, самые ранние кварцевые часы Seiko в 1969 году часы стоили столько же, сколько Toyota Corolla.

Прочтите также мой очерк о кварцевых часах.

Ремонт часов Главная страница
Escapements in Motion
Links Page

Что в кварцевых часах: 9 шагов

Введение: Что в кварцевых часах

натолкнувшись на инструкции по экваториальным креплениям, я удивился, почему никто не использовал кварцевый механизм в качестве силы source Я быстро понял, что это потому, что они производят очень низкий крутящий момент.Я задавался вопросом, есть ли что-нибудь, что вы могли бы сделать, чтобы улучшить его, поэтому в качестве отправной точки я разобрал один, чтобы увидеть.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 1: Откройте его

к счастью, дизайнер решил, что пара запрессованных зажимов поможет сэкономить время на приклеивание клея, так что это простой случай их расстегивания и аккуратного облегчения корпуса. Я использовал небольшую отвертку, но, наверное, справился бы с ногтями.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 2: Я не хотел этого делать

Я пропустил зажим в батарейном отсеке и приложил слишком много усилий.Не волнуйтесь, я ремонтировал механические будильники, прежде чем это не должно быть проблемой, чтобы напоминать.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 3. Источник питания

Причина, по которой кварцевый механизм не производит большого крутящего момента, заключается в том, что в основном у вас есть небольшой двухполюсный бесщеточный двигатель, который вращается вокруг одного полюса за один раз импульсами. обмотки из залитого чипа и кристалла кварца.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 4: Соберем все вместе

в отличие от традиционных механических часов, где зубчатая передача установлена ​​между двумя пластинами.Зубчатая передача для этих кварцевых часов установлена ​​по обе стороны от центральной пластины, зажатой между двумя половинами корпуса. Первое, что нужно переустановить — это минутная стрелка. Это приводится в действие небольшой шестеренкой, которая проходит через монтажную пластину.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 5: Часовая стрелка

часовая стрелка приводится в движение промежуточным редуктором и имеет полый вал, который вращается с внешней стороны вала минутной стрелки.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 6: Установите центральную пластину

Сначала необходимо переустановить электронику в корпус.Плата и катушка возбуждения располагаются на 4 контактах 2 контакта также помогают найти центральную пластину. После того, как центральная пластина установлена ​​на место, передняя часть корпуса должна поддерживаться на полой опоре.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 7: Установите якорь на место

Якорь устанавливается на вал между двумя полюсами катушки возбуждения.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 8: Движение в руки

Две последние шестерни установлены на центральной пластине и связаны между собой вторым ручным приводом.Затем задняя часть корпуса защелкивается на место.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 9: Больше мощности?

Я предполагаю, что, отсоединив катушку возбуждения и используя сигнал для запуска транзистора, можно будет отключить более крупный двигатель по одному полюсу за раз, с лучшей коробкой передач, которая должна быть в состоянии производить больший крутящий момент.

Добавить Подсказка Задать вопросЗагрузить

Будьте первым, кто поделится

Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!

Я сделал это!

Рекомендации

Что такое кварцевые часы? | Мужские автоматические часы

Что такое кварцевые часы? Как работают кварцевые часы? Я уверен, что большинство людей всегда задаются вопросом, как эта крошечная штука может показывать время (причем очень точно).В этом посте я расскажу, что такое кварцевые часы, их история, принцип работы и будущее кварцевых часов.

Прозрачный минеральный кварц

Что такое кварц?

Кварц — второй по содержанию минерал в земной коре (или в земле, как мы ее знаем). По сути, это песок с научным названием диоксида кремния. Он состоит из химического элемента кремния и кислорода. Эти элементы очень распространены на Земле, и это объясняет, почему кварц очень распространен.Название происходит от немецкого слова «Quarz», означающего «твердый», что неудивительно, потому что кварц твердый и обычно находится рядом с месторождениями горных пород.

Обычно бесцветный, но также встречается во многих цветовых вариантах. На самом деле, драгоценный камень аметист — одна из его разновидностей, но с красивым фиолетовым оттенком. Одно из свойств этого минерала — пьезоэлектрическое. Пьезоэлектрический означает, что минерал может генерировать электрический ток при приложении напряжения. Кварц замечателен тем, что он также обладает обратным пьезоэлектрическим свойством — он будет двигаться или колебаться, если на него подается электрический ток.Это уникальное свойство в сочетании с его обилием и дешевизной делает кварц идеальным выбором для использования в качестве хронометра в часах.

Пурпурный аметист — разновидность кварца. Красиво, не правда ли?

Что такое кварцевые часы?

Что такое кварцевые часы? Проще говоря, кварцевые часы — это часы, в которых кварц используется в качестве основного устройства для измерения времени. Как я объяснял в своей предыдущей статье о том, как работают автоматические часы (вы можете прочитать это здесь), часам нужен способ отслеживать время.Пока часы могут отслеживать и считать 1 секунду, другие значения, такие как минуты, часы и дни, можно вычислить с помощью шестерен (для аналоговых часов) или цифровых счетчиков (для цифровых часов). В конце концов, 60 секунд равны 1 минуте и так далее. Но главное, что должны решить часы, — это как узнать эту 1 секунду.

В маятниковых часах для этого используется движение маятника, в то время как в автоматических часах баланс и спусковой механизм используются для отслеживания времени. Регулируя балансировочное колесо так, чтобы оно колебалось 8 раз за одну секунду, спусковой механизм и шестерни могут перемещать секундную стрелку на «1 секунду» на часах.Это все хорошо, но люди никогда не удовлетворены.

Автоматические часы необходимо регулярно заводить, и они не отслеживают точное время — они теряют или выигрывают несколько секунд (до 30 секунд) в день. Даже часы COSC Chronometer будут иметь точность не более + -6 секунд в день. Это неприемлемо для научного сообщества, которое полагается на точное время для использования в лаборатории. Им также нужны часы, которые будут работать без особых усилий, например, на электричестве.

И так начались поиски нового хронометра. Использовалась сталь, но оказалось, что для этой цели она не очень подходит. Примерно в начале 1920-х годов было обнаружено, что кварц идеально подходит для использования в часах — пьезоэлектрические свойства, обильные (не редкий минерал, делающий его дешевым в использовании), требует меньшего количества оборудования и лучшей температурной стабильности. На него также не повлияет его положение, автоматическая балансировка колес имеет тенденцию вести себя по-разному в разных положениях (лицом вниз, лицом вертикально и т. Д.)) из-за силы тяжести.

Пример одних из самых ранних кварцевых часов. Не могу представить, чтобы это было у меня дома, лол.

Кварцевые наручные часы, изобретенные компанией Seiko в 1969 году

Как и любая новая технология, кварцевые часы стали очень популярными (см. Картинку выше одной из самых ранних кварцевых часов). Эту штуку можно использовать в лабораториях, но не в общественных местах. Наконец, в 1969 году Seiko удалось создать первые кварцевые наручные часы (хотя я должен отметить, что швейцарцы тоже изобрели то же самое, всего несколько месяцев спустя).

Seiko Astron — первые кварцевые наручные часы 1969 года выпуска

За счет уменьшения размера полупроводника с цифровой логикой (отвечающего за подсчет вибрации кристалла кварца и отправки сигнала для перемещения часов), размера кристалла кварца, батареи и прочего, Seiko удалось втиснуть весь механизм кварцевых часов в маленькие наручные часы. Их первые кварцевые часы назывались Seiko Astron и в то время были очень дорогими. Но благодаря инновациям, массовому производству и более дешевым полупроводникам кварцевые часы становятся дешевле.Он стал очень популярным и принят во всем мире. Впервые нормальные люди могут покупать и использовать наручные часы, которые обычно предназначены только для богатых.

Выше упрощенная схема кварцевых часов. Самое приятное то, что эти компоненты намного меньше, чем их аналоги с автоматическими часами, что делает кварцевые часы относительно тоньше .

Как работают кварцевые часы?

Так как же тогда работают кварцевые часы? Все начинается с аккумуляторной батареи.Ячейка обеспечивает электрический ток для питания микрочипа, который затем посылает ток на кварц, заставляя его колебаться / вибрировать. Этот кристалл кварца обычно вырезается в форме камертона, поскольку эта форма считается лучшей с точки зрения постоянных колебаний. Колебания улавливаются микрочипом.

Исходная частота колебаний обычно составляет 32768 Гц (или 32768 раз в секунду). Эта частота используется, поскольку она достаточно высока, чтобы люди не могли ее слышать, и достаточно низка, чтобы недорогой микрочип мог использовать ее для получения 1 секунды — это достигается делением 32768 на 2 пятнадцать (15) раз.Затем микрочип будет посылать электрический ток на двигатель один раз в секунду. Затем этот двигатель будет перемещать стрелки дисплея часов с помощью шестерен. В цифровых часах преобразование выполняет микрочип.

Изображение внутренней части кварцевых часов Seiko

Для более подробного объяснения (осторожно — это огромная стена текста) посетите этот великолепный текст об истории часов и их технологической эволюции.

Кварцевые часы Accuracy

Лучшее преимущество кварцевых часов — их точность.Большинство обычных кварцевых часов имеют точность + -10 секунд в месяц, что намного лучше, чем автоматические часы, которые набирают / теряют столько за день. Это связано со многими факторами. Во-первых, хронометраж кварцевых часов основан на минеральных свойствах кварца и микрочипе, которые практически идеальны, даже если их производят массово. С другой стороны, автоматические часы имеют механическую основу с множеством шестерен и пружин баланса, это вещи, которые не идеальны, независимо от того, насколько детально они построены.

Еще одна замечательная особенность кварцевых часов — они не очень чувствительны к ударам и перепадам температуры.Пока конструкция часов прочная, ничто не может повредить механизм. Это полная противоположность автоматическим часам, у которых тонкая ось балансира очень чувствительна к ударам. Также легко потерять точность из-за перепадов температуры.

Кварцевые часы Future Of

Так что же дальше? Для начала производители часов пытаются найти способы повысить точность. + -10 секунд в месяц им все равно не годится. Несколько лет назад Булова преуспела в развитии своего прецизионистского движения.Что в этом особенного?

Bulova Precisionist — это инновация кварцевой технологии с его очень высокочастотным механизмом (262144 Гц), быстрой секундной стрелкой и сверхточностью — все это достигается при нормальном времени автономной работы часов

Во-первых, этот механизм имеет частоту 262144 Гц (или 262 кГц), что в 8 раз больше частоты обычного кварца. Bulova использует для этого кварцевый осциллятор с тремя зубцами, который, кстати, увеличивает его точность примерно до + -10 секунд в ГОД.Это огромное улучшение по сравнению с обычным кварцем. Помните также, что кварцевые часы имеют тик-тактовое движение — это сделано для экономии заряда батареи. Bulova сделала Precisionist способным генерировать быстрое движение секундной стрелки, а также сохранила срок службы батареи на нормальном уровне 2-4 года. Это огромное достижение! (Я просмотрел часы Bulova Precisionist, которые вы можете прочитать здесь)

Citizen Eco-Drive Perpetual Chronograph, показанный выше, может синхронизировать время с атомными часами каждую ночь с помощью радиосигнала.В сочетании с механизмом Citizen Eco-Drive Solar, работающим на солнечной энергии, эти часы очень точны и могут работать без помех в течение всего срока службы.

У других часовых брендов тоже есть свои новинки. Citizen, например, разработал механизм Eco-Drive, который превращает весь циферблат часов в солнечную панель. Это делает часы практически не нуждающимися в замене батареи. Часы, которые меня восхищают, — это Citizen Eco-Drive Perpetual Chronograph, который, помимо солнечной панели, также автоматически синхронизируется с атомными часами каждую ночь.Это означает, что эти часы будут абсолютно точными в течение всего срока их службы!

Новый Seiko Astron GPS Solar

Еще одна замечательная модель — Seiko Astron. Не следует путать с кварцевыми часами первого поколения, это новая версия кварца от легендарного часового бренда. Это также часы на солнечной батарее, которые могут подключаться к спутникам GPS для синхронизации времени в любой точке мира. Развитие кварцевых часов никогда не остановится. По мере того, как наша технология совершенствуется, улучшаются и наши часы, и я очень рад тому, что нас ждет =)
p / s: Несмотря на то, что кварцевые часы имеют много преимуществ, я все еще довольно сильно склоняюсь к автоматическим часам.Как сказано в моей статье о сравнении автоматических и кварцевых часов <<< LINKKKK, я считаю, что автоматические часы уникальны и обладают большим характером. Кроме того, мне нравится тот факт, что часы, которые я использую, сильно отличаются от большинства других обычных кварцевых часов, которые используют другие люди = P

******************************

Надеюсь, вам понравится эта статья о том, что такое кварцевые часы и как работают кварцевые часы. Если у вас есть какие-либо комментарии или вопросы, не стесняйтесь задавать их здесь. Поделитесь этой статьей, если вы сочтете ее полезной.До следующего раза.

Ура!
Исаак

(PDF) Эволюция измерения времени, Часть 2: кварцевые часы [Перекалибровка]

48 Журнал IEEE Instrumentation & Measurement Magazine Октябрь 2011 г.

Продолжение перекалибровки

Часы могут отсчитывать время с точностью до 10 с в год, или около

3 × 10

-78

.

Кварцевые часы были одним из самых значительных изобретений

века

и быстро превзошли по популярности механические часы

.Было подсчитано, что в 2005 году было произведено около

1,2 миллиарда часовых механизмов, из которых

и около 99% имели кварцевый контроль [28]. Было бы невозможно переоценить важность кварцевых часов для измерения времени

и хронометража. Мы полагаемся на кварцевые часы

, чтобы регулировать нашу повседневную жизнь. Тем не менее, некоторые технологии требуют большей точности, чем кварцевые часы.

бесконечный поиск более точного времени привел к разработке атомных часов, которые я исследую в части 3 этой серии статей

.

Ссылки

[1] «Испытание силы взрыва с помощью пьезометра», журнал «Scienti ‑ Fight»

Monthly, стр. 337–338, апрель 1921 г.

[2] WG Cady, Пьезоэлектричество: Введение в теорию и

Приложения электромеханических явлений в кристаллах, Нью-Йорк:

McGraw-Hill, 1946.

[3] Дж. Кюри и П. Кюри, «Развитие, частичное,

l’électricité polaire dans les cristaux hémièdres à Face inclinées »

[Развитие под давлением электростатической поляризации в полуэдрических кристаллах

с наклонными гранями], Comptes Rendus de

l’Académie des Sciences, vol.91, pp. 294–295, Aug. 1880.

[4] RA Heising, Кварцевые кристаллы для электрических цепей: их конструкция

и производство, Нью-Йорк: Van Nostrand, 1946.

[5] AM Nicolson, “ Генерация и передача электрических токов »,

Патент США 2 212 485, дата выпуска 27 августа 1940 г.

[6] Дж. Деллинджер,« Уменьшение количества догадок при настройке », Radio Broadcast,

vol. 3, pp. 241-245, Dec. 1923.

[7] WF Снайдер и CL Bragaw, «Достижения в области радио: семьдесят

лет радионауки, технологии, стандартов и измерений

в Национальном бюро стандартов». , ”Национальное бюро стандартов

Специальная публикация 555, окт.1986.

[8] CS McGahey, «Использование естественного хронометриста: история

Сообщество технологии пьезоэлектрических кристаллов кварца (1880-

,

1959)», докторская диссертация, Технологический институт Джорджии,

мая 2009 года.

[9] WG Cady, «Пьезоэлектрический резонатор», патент США 1450246,

, дата выпуска 3 апреля 1923 г.

[10] WG Cady, «Метод поддержания электрического тока постоянной частоты

», Патент США 1,472,583. , дата выпуска окт.30, 1923.

[11] В. Г. Кэди, «Пьезоэлектрический резонатор», Proc. Inst. Радио

Инженеры (IRE), т. 10, pp. 83-114, Apr. 1922.

[12] Г. В. Пирс, «Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы и кварцевые генераторы

, применяемые для прецизионной калибровки волномеров»,

Proc. Амер. Академия наук и искусств, т. 59, нет. 4, pp. 81-106,

Oct. 1923.

[13] Дж. У. Пирс, «Электрическая система», Патент США 1 789 496, дата выпуска

января.20, 1931.

[14] Бюллетень General Radio Company 718, Кембридж, Массачусетс,

стр. 767-770, март 1926 г.

[15] «Новый фундаментальный стандарт частоты», Бюллетень технических новостей

Бюро стандартов, нет. 157, стр. 43, May 1930.

[16] «Обзор двадцати лет прогресса в области связи —

Измерения частоты», The General Radio Experimenter,

vol. X, No. 1, июнь 1935 г.

[17] Д. С. Ландес, Революция во времени: часы и создание

в современном мире, Кембридж: Издательство Гарвардского университета,

2000.

[18] Дж. У. Хортон и В. А. Маррисон, «Точное определение частоты

», Proc. of the IRE, vol. 16, нет. 2, pp. 137-154, Feb.

1928.

[19] W. A. ​​Marrison, «Эволюция кварцевых часов», Bell

System Technical Jour. т. 27, нет. 3, pp. 510-588, 1948.

[20] У. А. Маррисон, «Хрустальные часы», Proc. of the National Academy

of Sciences of the United States of America, vol. 16, нет. 7, pp. 496-507,

July 1930.

[21] Ф. Ивасаки и Х. Ивасаки, «Исторический обзор роста кристаллов кварца

», Journal of Crystal Growth, vol. 237-239, pp. 820-827, Apr.

2002.

[22] CS Lam, «Обзор последних разработок MEMS и

кристаллических осцилляторов

и их влияние на управление частотой

Products Industry», ”Ультразвуковой симпозиум IEEE. (IUS), pp. 694-704,

Nov. 2008.

[23] Дж. М. Шаулл и Дж. Х. Шоаф, «Прецизионные кварцевые резонаторы с частотой

стандартов», Proc.ИРЭ, т. 42, стр. 1300-1306, август 1954 г.

[24] Свод федеральных правил 47 § 73.1545, 2004.

[25] CL Watson, «Печь с постоянной температурой», Патент США

2,000 286, дата выпуска 7 мая 1935 г.

[26] JR Vig and А. Баллато, «Устройства контроля частоты», в

Ультразвуковые инструменты и устройства, Academic Press, 1999, гл. 7. С.

637-701.

[27] С. Стивенс и М. Деннис, «Время разработки: изобретение электронных наручных часов

», British Jour.История науки, т. 33, pp.

477-497, 2000.

[28] Л. Ф. Труб, Мир часов, Нью-Йорк: Ebner Publishing,

2005.

[29] А. Х. Фрей. (27 февраля 2009 г.). «Из первых рук: первые кварцевые наручные часы

». Сеть глобальной истории IEEE [Интернет]. Доступно:

www.ieeeghn.org.

Майкл А. Ломбарди (член IEEE) работал в отделе времени

и частот Национального института стандартов

и технологий (NIST) с 1981 года.Его исследовательские интересы

включают удаленную калибровку, сравнение международных часов,

осцилляторов, а также радио и сетевые сигналы времени.

Опубликовал более 90 статей, связанных с измерением времени и частоты.

Измерения частоты. Г-н Ломбарди является председателем рабочей группы

Межамериканской метрологической системы (SIM) по времени и частоте

и помощником редактора NCSLI Measure: The

Journal of Measurement Science.

Нет, я не шучу!

---

Кто из вас знал, что резонатор, используемый во многих кварцевых часах, на самом деле является кварцевой камертонной вилкой?

Accutron Watch Page Читатель и физик Эрхард Шрек прислал этот превосходный снимок кристалла кварца с частотой 32 768 Гц со снятой крышкой, чтобы показать типичный пример камертона кварцевых часов. Рядом с ним находится монета в 1 цент, чтобы дать вам представление о размере.

Так почему же здесь мы игнорируем кварцевые часы, даже если они являются часами с камертоном? Я полагаю, что разница, которую мы, энтузиасты Accutron, проводим между кварцевыми резонаторами и металлическими резонаторами в Accutron, заключается в том, как энергия вибрации вилки используется не только для поддержания вибрации резонатора, но и для извлечения энергии для работы часов.Ниже приводится очень краткое сравнение:

Часы с кварцевым камертоном

В кварцевых часах вибрация вилки поддерживается с помощью схемы генератора, который подает напряжение на тонкопленочный металлический слой, нанесенный на обе стороны кристалла. Это использует пьезоэлектрическую природу кварца, чтобы заставить его вибрировать, а сам кристалл кварца является емкостным компонентом этой схемы генератора. Изменяющееся напряжение в этой цепи обнаруживается, а затем делится электронным способом, чтобы стать сигналом 1 Гц, который используется для управления шаговым двигателем.

Блок-схема кварцевых часов может выглядеть так:

Цепь привода -> Кварцевый резонатор -> Делитель частоты -> Шаговый двигатель -> Зубчатая передача -> Руки.

Все самое интересное происходит в электронике, которая, конечно, невидима невооруженным глазом. Импульсный шаговый двигатель с частотой 1 Гц и зубчатая передача с относительно низким передаточным числом, приводящая в движение руки, совершенно утомительны и неинтересны для нас, настоящих энтузиастов часов, особенно потому, что шаговый двигатель обычно все равно не виден.Фактически, некоторые кварцевые часы подают импульс на шаговый двигатель только каждые 20 секунд. Здесь также невозможно вмешательство часовщика, за исключением замены целых модулей или очистки.

Часы с камертонной вилкой Accutron

В часах с камертонной вилкой Accutron вибрация вилки также поддерживается за счет колебательного контура, хотя в этом случае вилка является индуктивным компонентом этого генератора. Но именно здесь кварцевые часы и Accutron идут своим собственным приятным путем, потому что энергия вилки Accutron напрямую используется для привода зубчатой ​​передачи, механически извлекаемой механизмом указателя.Комбинированный механизм вилки и указателя можно рассматривать как шаговый двигатель. Электроника только поддерживает вибрацию вилки.

Блок-схема часов Accutron может выглядеть так:

Схема привода -> Камертон / Указательный механизм -> Зубчатая передача -> Руки.

Все редукции происходят в зубчатой ​​передаче, приводящей руки. Прекрасный баланс точного машиностроения и простой электроники!

Независимо от этих технических особенностей ….

Bulova Accutron до сих пор остаются первыми в мире настоящими электронными часами и занимают особое место в истории техники. Accutron — это результат умелого мастерства, талантливых дизайнеров, часовых мастеров, инженеров и чертежников. В этих часах не было замысловатого компьютерного дизайна, и в результате они содержат немного индивидуальности всех мужчин и женщин, участвовавших в их создании. Возможно, это одна из причин, почему кварцевые часы, которые в основном разрабатываются на компьютерах, считаются коллекционерами и энтузиастами часов во всем мире «бездушными».