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.
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.
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
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.
|
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
просто о сложном – возможно!,
Устройство кварцевых часов: просто о сложном – возможно!
Разобраться в принципах работы столь привычного для нас аксессуара – наручных часов – задача, напоминающая путешествие в темный, дремучий лес: мы настраиваемся, бодримся, собираемся с силами, делаем первый шаг в чащу и… поворачиваем обратно.
Так и с часами. Натолкнувшись на сложное двухметровое предложение мы, чаще всего, закрываем книгу и забрасываем смелую идею в необозримое будущее. И все бы хорошо, только как произнести «не знаю», если завтра ребенок или младший братишка огорошит вопросом: «А что внутри часиков»?
Рассказать об этом – возможно. Как – попробуем разобраться в этой статье.
Начнем с простейшего. Чем знамениты кварцевые модели? С их появлением жизнь простых людей облегчилась невероятно: часы перестали быть атрибутом высшего общества, — отныне высокоточные, но, в то же время недорогие изделия стали доступны чуть ли не каждому, кто хотел угнаться за юрким временем. В последнее десятилетие абсолютное большинство выпускаемых часов – кварцевые.
Так как же они работают? Основными элементами любой кварцевой модели являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок каждую секунду посылает двигателю импульс, и тот поворачивает стрелки в нужном направлении (делает «шаг»).
Чтобы со временем частота сигналов не снижалась, и механизм сохранял идеальную точность, разработчики используют в конструкции часов кристаллы кварца, которые «колеблются» под воздействием электрического тока, сжимаясь и разжимаясь попеременно.
Еще одна составная часть электронного блока – генератор – производит электрические колебания, которые на своей частоте стабилизирует кварцевый кристалл. В результате мы получаем генератор со стабильной частотой электрических колебаний, которые остаётся обратить в равномерное движение стрелок.
Как правило, кварцевый генератор вырабатывает в 10000 раз больше электрических колебаний в секунду, чем механизм простых часов. Ни одному механическому устройству не под силу работа с подобной скоростью.
Батарейки, используемые в кварцевых часах, питают двигатель и электроблок, обеспечивая безотказную работу на протяжении нескольких лет, что, в свою очередь, позволит Вам не волноваться о постоянном заводе часов. В результате Вы получаете удобное использование и высокую точность.
Общеизвестные электронные часы, в которых используется не циферблат и стрелки, а цифровой дисплей, во всём мире принято называть кварцевыми часами с цифровой индикацией. Из названия ясно, что время в таких часах отображается цифрами, а их сердце – кварцевый генератор.
Образно кварцевые часы можно сравнить с мини-компьютером. Достаточно запрограммировать микросхему определенным образом, и многофункциональное устройство, в котором есть секундомер, хронограф и будильник — к Вашим услугам.
Что точнее – «кварц» или механика?
Точность механических часов обусловлена многочисленными факторами. Это и положение часов, и степень износа деталей, и регулировка, и завод пружины.
Гораздо проще дело обстоит с кварцевыми часами, ведь специальный генератор механизма обеспечивает практически постоянную частоту импульсов. В этой системе стрелки и двигатель играют лишь роль исполнителя, который должен вращаться по команде.
Для механических часов отклонение + — 20 секунд в сутки считается хорошим показателем точности, и лишь немногие могут похвастаться предельным результатом + — 5 секунд. Что же касается кварцевых часов, то основная их масса способна отклониться на + — 20 секунд лишь за месяц, а лучшие представители показывают результат до + — 5 секунд в год. С уверенностью можно заявить, что даже самые дешёвые кварцевые часы обойдут в точности любой механический хронометр.
Почему механизмы часов — пластмассовые?
Преимущественная часть деталей механических часов длительное время находится под нагрузкой, созданной заводной пружиной. И лишь в некоторые моменты, когда анкерная вилка и баланс позволяют повернуться анкерному колесу, нагрузка спадает.
Подобные условия требуют применять в использовании твёрдые материалы: рубин, сталь, латунь. Совершенно противоположная ситуация наблюдается в механизме кварцевых часов, где основную часть времени детали находятся без нагрузки, что позволяет применять более мягкие материалы. Плюс ко всему, мощность шагового двигателя, который и нагружает детали в кварцевых часах на короткое время, гораздо меньше мощности, которую развивает заводная пружина механических часов.
Трение деталей кварцевого механизма должно быть как можно меньше, а сами детали – как можно легче, чтобы двигатель без проблем мог повернуть стрелки. Это условие как нельзя лучше выполняется при специальном подборе пары трения «пластик-пластик».
А где же камни?
По сути своей камни в механических часах применяются для предохранения от контактного давления. А поскольку в кварцевых часах оно крайне мало, то и камни в них совершенно не нужны. Хотя иногда можно встретить один камень, который выполняет роль нижней опоры ротора шагового двигателя – место, где контактное давление действительно присутствует.
Почему кварцевые часы дешевле?
По причине того, что в кварцевых часах не так много деталей, а их точность зависит только от параметров генератора, они не требовательны к тонкой ручной настройке при сборке. Большая часть операций по сборке механизма и изготовлению деталей выполняется автоматикой, что, соответственно, влияет на себестоимость часов.
Сколько же прослужит «кварц»?
Вопреки всеобщему мнению, можно с уверенностью сказать, что хорошие кварцевые часы не уступят по долголетию механическим. Тот факт, что в кварцевых часах нет чувствительных к ударам деталей, позволяет зачислить их в категорию противоударных.
Какое устройство кварцевого механизма в часах?
Какое устройство кварцевого механизма в часах?
Рассмотрим сегодня историю кварцевого механизма.
В повседневной жизни мы привыкаем к присутствию многих вещей в нашем быте. И кварцевые часы уже стали повседневностью и этим врят ли кого удастся сегодня удивить. Взглянем сегодня в за кулисье кварцевых часов и рассмотрим работу часового механизма этого изделия.
Песочные часы, их по праву исторически можно считать прототипом современных кварцевых часов.
Почему? Может возникнуть риторический вопрос.
В песочных часах, как известно песок, есть основной рабочий компонент, а состав его диоксид кремния, то-есть это те же самые зерна кварца. Диоксид кремния является «сердцем» современных кварцевых часов. Кварц является генератором колебаний для привода механизма в современных часовых кварцевых механизмах. Здесь приведен пример как новое, есть хорошо забытое старое.
С момента изобретения механических часов они постоянно совершенствуются и такие механизмы часов обрастают все большими сложностями. Соответственно и цена таких механизмов в часах постоянно возрастает, с увеличением трудозатрат и усложнением технологий изготовления.
В далеком 1929 году был разработан первый прототип кварцевого механизма часов. Американский физик Морисон был первым разработчиком схемы кварцевых часов, хотя принято считать конструкторов компании Seiko, пионерами разработок в этой области. Компанией Seiko безусловно был сделан вклад в развитие кварцевого механизма в том виде, что используется в современных наручных часах.
Именно ими была выпущена первая модель наручных кварцевых часов SEIKO Astron в прошлом столетии, а именно в 1969 году. Схему кварцевых часов от Морисона с тех пор используют многие производители в этой области и это значительно дало возможность производить кварцевые часы по более доступным ценам. Хотя есть примеры на рынке и довольно дорогих изделий этого сегмента, такие как Casio G-Shock.
Какой принцип работы кварцевого механизма наручных часов?
Заглянем в само устройство кварцевого механизма часов и посмотрим за каким принципом работают часы на основе кварца?
Из-за состава того материала, что создается источник колебания для часов, благодаря которому они и работают – эти часы и называются кварцевыми. Кристалл оксида кремния или кварца имеет свойство обладать хорошей стабильностью вырабатываемого импульса. Из-за стабильности импульсов, создаваемых кварцом, часы имеют такой точный ход. Слабым местом в кварцевом механизме часов является батарейка, требующая периодической ее замены.
По своей сути, работа этой системы проста. Кварцевый элемент имеет свое электрическое поле. Под воздействием напряжения от батарейки, кварцевый кристалл сжимается и возвращается в исходное состояние с определённой периодичностью по времени.В кварцевых часах отсувствует сложная механика, и само устройство таких часов довольно простое. Благодаря микросхеме, встроенной в механизм, электрический импульс передаётся на электромотор который и делает перемещение стрелок в наручных часах.
Так же кварцевыми часами называют еще так же и электронные часы, кроме стрелочных. Принцип работы тот же, как и у часах, что время отображается стрелками, различие только в типе отображения времени, здесь оно отображается на жидкокристаллическом дисплее. У одних часах происходит отображение времени стрелками, у других выводится на жидкокристаллический дисплей.
Насколько долговечны кварцевые часы?
Выбирая для покупки наручные часы, возникает вопрос о том насколько они долговечны в работе? Хорошо сделанные наручные часы на основе кварца, так же долговечны в работе как и часы механические и требуют к себе бережного отношения и периодического обслуживания у часового мастера. Период для обслуживания исправных наручных часов составляет примерно пять лет работы.
Почему так происходит?
Закономерно известно, что простой механизм более надежен в работе. А в кварцевых часах сделано все довольно просто. Раз в два – три года стоит установить качественную, хорошую батарейку и при бережном ношении такие часы способны прослужить много лет с успехом и отлично.
В современной жизни, выбирая наручные часы о типе механизма спрашивают только мужчины, а женщин это вообще не беспокоит. Они больше озабочены тем, сколько данная модель наручных часов продержится в моде. Таковы сегодняшние реалии жизни.
В наши дни, кварцевые наручные часы также востребованы и популярны как и несколько лет назад. Они приобрели свою популярность с в начале семидесятых годов прошлого столетия и довольно востребованы сегодня.
Почему сегодня можно склонится к покупке кварцевых наручных часов?
Следует учесть такие моменты как приемлемые и доступные цены, а также широкий выбор ассортимента и моделей, как мужских часов так и женских. Модельные ряды кварцевых часов значительно шире для выбора чем модели механических часов. А тенденция последнего времени такова, что наручные часы служат больше модным аксессуаром чем прибором для отсчета времени.
Как наручные часы для мужчин так и женщин можно купить по более приемлемой цене, если приравнивать к механическим часам. Механика стоит дороже и со временем вещи имеют свойство «приедаться», с большой вероятностью это произойдет и с механическими часами. А выбрасывать их жалко так как стоят денег, а складировать или собирать для истории, то будет выливаться в «кругленькую сумму».
Наручные часы с кварцевым механизмом более точные за механические даже класса «хронографы». В кварцевых часах, точность хода может варьироваться в пределах ±15 секунд. Точность хода часов механических ± 5 секунд в сутки. А допустимая точность хода механических часов с турбийоном ± 1\2 секунды в сутки.
Имея выше написанную информацию для размышления, выбор о покупке наручных часов для себя делайте сами, в соответствии с запросами и возможностью, выражающуюся в денежных знаках.
Понравилась заметка — понажимай кнопочки социальных сетей и поделись с друзьями!
Предложить новость, обзор, отзыв или стать автором раздела!
Обращаемся через форму обратной связи здесь.
Комментарии
Из чего состоят наручные часы схема. Типы часовых механизмов. Какой принцип работы кварцевого механизма наручных часов
Последние:- Какими могут быть признаки двойни на ранних сроках беременности
- Детские развивающие игры, уроки, поделки
- Какие бывают последствия для ребенка, если принимать инсулин при беременности Если высокий инсулин можно ли забеременеть
- Какие масла можно добавлять в шампунь?
- Восстановление липидного слоя кожи: все, что нужно об этом знать
Как работают электронные часы — T&P
Иллюстрация: Максим Чатский
Сердце электронных часов — кварцевый генератор. Он вырабатывает электрические импульсы с высокой точностью. Как маятник у механических часов, только работает гораздо быстрее.
Пьезоэлектрический эффект так же используется:
- — в пьезозажигалках для получения искры,
- — в микрофонах для преобразования звуковых волн в электромагнитные,
- — для сверхточного управления положения головки жесткого диска,
- — для подачи чернил в некоторых типах струйных принтеров.
Работу кварцевого генератора обеспечивает пьезоэлектрический эффект. Кварц — это такой кристалл, который изменяет свою форму, когда по нему проходит электричество, и наоборот: при изменении своей формы он вырабатывает электричество обратно.
Главная деталь генератора — пластинка из кварца нужного размера. От размера зависит частота собственных механических колебаний пластинки. Эту пластину закрепляют между двумя электродами, на которые подается переменный ток. Пластинка сгибается от тока и при разгибании сама вырабатывает электрический импульс. Частота этих импульсов равна частоте разгибаний – собственных механических колебаний пластинки.
Для электронных часов обычно используются генераторы с частотой 32768 герц, это 32768 импульсов в секунду. Такая частота удобна с технологической точки зрения, ведь это 2 в 15 степени. Чтобы понизить эту частоту до 1 герца надо уменьшить частоту в два раза 15 раз подряд.
Время течет куда медленнее, чем генератор вырабатывает электрические импульсы. Значит, нужно уменьшить количество импульсов до одного в секунду (1 герц). Для этого используется делитель частоты. Это электронная схема, которая уменьшает частоту входящих сигналов. На входе мы получаем 32768 герц, а на выходе — 1 герц. То, что нужно — часы могут показывать секунды.
Чтобы вывести время у нас есть три цифровых дисплея: секунды, минуты и часы. Раз в секунду мы получаем электрический импульс, который отправляем на дисплей с секундами, его значение увеличивается на один. Параллельно этот импульс отправляем на следующий делитель частоты, который уменьшает частоту в 60 раз: получаются минуты и отправляются на дисплей с минутами. Следующий делитель обеспечивает дисплей с часами.
Электронные часы со стрелками работают почти так же, только обходятся одним делителем. Электрический импульс раз в секунду приходит на миниатюрный электрический двигатель. Тот поворачивает шестеренку, двигающую секундную стрелку. Дальше работает механика: все преобразования для минутной и часовой стрелок идут через систему шестеренок.
