Что такое механизм кварц

Каждый человек воспринимает часы по-своему. Для одних — это механизм, позволяющее отслеживать текущее время и даты, для других это визитная карточка в успех. Высокая стоимость часов и известный бренд говорят о статусе владельца и его исключительности. Для некоторых людей данный атрибут являются неотъемлемым элементом стиля и жизни. В 2021 году часы можно разделить на два типа. С механическим

Устройство кварцевого часового механизма.

Кварцевые часы — это, пожалуй, самый распространенный бытовой прибор, который присутствует в жизни почти каждого жителя нашей планеты. Неважно, будь то наручные, настенные, настольные или, даже, напольные часы — все они работают по одному принципу и устройство их механизма, примерно, схоже.

Появлением кварцевого механизма мы обязаны Уоррену Моррисону и Джозефу Хортону. Именно они, в 1927г., представили миру первые кварцевые часы. К сожалению, размеры часов были настолько велики, а точность настолько низкая, что большого интереса это изобретение не получило. Производители не видели практического применения данному изделию, сложность производства также не добавляла оптимизма.

Нужна была миниатюризация всех элементов механизма, включая элемент питания. На это ушло почти 30 лет.

Как извлечь механизм кварцевых часов / How to remove a quartz watch mechanism

В конце 50х годов начали появляться первые прототипы микросхем и это стало толчком для развития кварцевого часового дела. Детали становились всё меньше, лампы заменяли на транзисторы и энергоэффективность таких приборов становилась всё выше.

В 1960 году компания Bulova представила модель Accutron, которая более, чем на 10 лет стала главным антагонистом для наручной механики. Accutron предлагал владельцу точность до 2 секунд в сутки, а элемента питания хватало на 1 год. Это еще не были кварцевые часы, т.к. вместо кварцевого резонатора использовали магнитный камертон, но начало было положено. Это был триумф компании, который подстегнул остальных активнее развиваться в этом направлении.

В начале 60х годов швейцарские часовщики презентовали несколько моделей малогабаритных часов с потрясающей, даже для наших времен точностью (менее 1 секунды в месяц). Да, до размеров современных наручных им было ещё далеко, но стало ясно, что развитие технологий в этом направлении движется с большой скоростью и результат не заставил себя долго ждать.

В конце 60х годов миру были представлены такие кварцевые наручные часы, какими мы знаем их и сейчас — Seiko Astron и несколько швейцарских часов на собственных калибрах. Цены на данные часы ещё очень высоки и превосходили цены на механических собратьев, примерно, на порядок.

С течением времени и прогресса стоимость производства компонентов для кварцевых механизмов уменьшалась и часы становились дешевле и доступнее для покупателей.

Окончательный перелом наступил в конце 70х годов — механика утратила лидирующую позицию и уступила первенство популярности кварцевым часам.

Это неудивительно, ведь кварцевые механизмы дешевле, точнее, не нуждаются в постоянном заводе и обслуживании, а если говорить про интерьерные часы, то кварц позволяет воплотить в жизнь совершенно любые фантазии относительно внешнего вида часов.

Как же это работает

Основными элементами кварцевого механизма 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.

Зачем часам кристалл

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

Электронный блок кварцевого механизма 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. 32768 — это 2 в 15-й степени, что важно, поскольку в схеме присутствует также простейший двоичный счетчик, он же делитель, на выходе из которого частота снижается до 1 герца — до секундного такта. 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.

Устройство кварцевого механизма

1. Корпус механизма

2. Секундное колесо

3. Передаточное колесо

4. Передаточное колесо

5. Ротор

6. Статор

7. Плата с генератором, делителем и катушкой

8. Ложемент

9. Центральное колесо

10.Минутное колесо

11. Часовое колесо

Принцип работы кварцевых часов. История кварцевого механизма. Сколько служат кварцевые часы? Плюсы кварцевых часов. Минусы кварцевых часов. Как определить кварцевые часы визуально? Какие кварцевые часы выбрать? Заключение. Что значит кварцевые часы? В этой статье мы детально раскроем тему кварцевого механизма: принципа его работы, достоинства и недостатки. В чем отличия механических и кварцевых часов? Все наручные часы делятся на 2 вида по типу механизма: кварцевые и механические. Так называемые в обиходе часы с цифровым дисплеем (электронные) правильно называть кварцевыми. Главное отличие заключается в энергии, которая приводит устройство в действие.

Кварцевые часы – что это за механизм?

Каждый человек воспринимает часы по-своему. Для одних — это механизм, позволяющее отслеживать текущее время и даты, для других это визитная карточка в успех. Высокая стоимость часов и известный бренд говорят о статусе владельца и его исключительности.

Для некоторых людей данный атрибут являются неотъемлемым элементом стиля и жизни. В 2021 году часы можно разделить на два типа. С механическим устройством и хронометр с аккумулятором. Часы с батарейкой могут быть электронными, кварцевыми, аналоговыми

и цифровыми.

Что такое кварц?

Кварц является одним из самых используемых минералов на земле. Это песок с научным названием диоксид кремния. Он состоит из таких химических элементов как кремний и кислород.

Этот элемент достаточно распространён, чем объясняется популярность кварца. Название происходит от немецкого слова «Quarz», что переводится как «твёрдый». Перевод полностью соответствует его характеристикам, так как кварц очень прочный.

Кварц чаще всего встречается вблизи месторождений горных пород. Как правило это бесцветные кристаллы. Но иногда встречаются варианты с различными цветовыми оттенками. Например, аметист — драгоценный камень с красивым фиолетовым цветом.

Одним из свойств этого минерала является пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектричество означает, что минерал может генерировать электрический ток при воздействии на него напряжения.

Особенностью кварца является то, что он обладает обратным пьезоэлектрическим свойством. Он будет двигаться или колебаться, если на него подаётся электрический ток. Такое уникальное свойство делает кварц идеальным для использования в узлах механизма часов.

Что такое кварцевые часы?

Это механизм, в котором кварц используется в качестве основного часового элемента. Основная функция часов — точно отслеживать время. Так, маятниковые часы используют для этого движение маятника. В механических применяется балансировочное колесо, и спусковой механизм для отслеживания времени.

Первые кварцевые часы

В начале 1920 года было обнаружено, что кварц идеально подходит для использования в подобном устройстве. Как и любая новая технология, первые кварцевые часы были большими и неудобными в нешении. Наконец, в 1969 году компании Seiko удалось изготовить первые наручные часики на основе кварца .

Первые кварцевые часы назывались Seiko Astron и были очень дорогими. Благодаря инновациям, массовому производству и дешёвым полупроводникам они постепенно становились доступнее по цене. Такой аксессуар стал очень популярным по всему миру и нашел своих ценителей. Впервые обычные люди стали приобретать и использовать наручные часы, которые раньше предназначались исключительно для состоятельных людей.

Работа механизма

Элемент питания генерирует электрический и посылает его на центральную плату. Микросхема посылает напряжение кварцу, заставляя его колебаться. Кварцевый кристалл обычно изготавливается в форме камертона, поскольку эта форма является наилучшей для получения последовательных колебаний.

Колебание вновь улавливается чипом. Исходная частота колебаний обычно составляет 32768 Гц (или 32768 раз в секунду). Данная частота достаточно высока, чтобы люди не могли её слышать, и довольно низкая, чтобы чип мог использовать её для получения 1 секунды.

Главное преимущество кварцевых часов — их точность. Большая часть кварцевых часов имеют точность + -10 секунд в месяц, что намного лучше, чем у их механических аналогов, которые получают или теряют столько за сутки. Есть еще одна замечательная особенность таких часов. На часовом рынке уже представлены часы с более высокой точностью хода в +-5 секунд.

Сегодня зайдя на сайт www.swiss-style.ru Вы сможете найти разнообразные модели кварцевых часов по привлекательным ценам.

Мы уверены что кварцевые часы это лучший выбор для активных и современных людей.

Чем отличаются кварцевые часы от механических и какие лучше купить для себя? Достоинства и недостатки кварцевых и механических часов. Наручные часы не теряют своей актуальности и сегодня, ведь они подчеркивают статус своего владельца, дополняют стиль. Содержание. Чем отличаются кварцевые часы от механических. Как определить, механические часы или кварцевые. Как определить, механические часы или кварцевые?

Как устроены кварцевые часы?

Думается, всем более-менее понятно принципиальное устройство механических часов. Конечно, скорее менее, чем более, но основа ясна: источник энергии — пружина — воздействует на колесо баланса, частота колебаний последнего определяется спиралью, колебания передаются на узел спуска, а за ним следует передача, она же ангренаж — зубчатые колеса (шестеренки), приводящие в действие стрелки.

На самом деле все неимоверно сложно, но принцип именно таков. Главное, что все это можно увидеть глазами. И даже пощупать руками. Ну, хотя бы виртуально.

А вот кварцевые часы — как построены они? Там ведь не все можно увидеть и тем более пощупать. Однако если разобраться, то в них все проще. Итак, по порядку.

Схема работы простого кварцевого механизма (с секундной стрелкой на отметке “6 часов”). Изображение: Encyclopedia Britannica

Батарейка

Источник энергии — батарейка. Энергия не механическая, как в случае пружины, а электрическая. Тем не менее все равно энергия. Батарейка может быть “таблеткой”, а может, например, солнечной. Это лишь детали.

Кварц

Колебательная система — генератор с кварцевым резонатором, или сокращенно кварц.

Ток, вырабатываемый батарейкой, заставляет кристалл кварца колебаться (пьезоэлектрический эффект). Этот кристалл — аналог спирали — настраивают на определенную частоту колебаний, чаще всего 32 768 герц Это примерно в десять тысяч раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных механических часах. С такой частотой выдает импульсы генератор — аналог баланса.

32 768 — это 2 в 15-й степени, что важно, поскольку в схеме присутствует также простейший двоичный счетчик, он же делитель, на выходе из которого частота снижется до 1 герца — до секундного такта.

Электродвигатель

С этой частотой в 32 768 герц — раз в секунду — импульсы подаются на шаговый электродвигатель, который является аналогом спуска.

Стрелки / Дисплей

Далее — система шестеренок и стрелки, это уже чистая механика. Или не стрелки, а опять электроника, обеспечивающая индикацию на цифровых дисплеях.

Как и механические часы, кварцевые могут надстраиваться различными функциями, причем их набор по естественным причинам практически безграничен.

Кварцевые часы по самой своей природе точнее механических. О стандартах точности хода можно прочитать здесь. И — также по понятным причинам — кварц значительно дешевле механики, особенно эксклюзивной.

Казалось бы, смерть ей… Однако человеческая и социальная психология решили вопрос в пользу мирного сосуществования обеих систем. Дай бы бог, чтобы так и во всех других сферах.

Текст: Юрий Райхлин

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Двойная победа Omega: немного о новостях парусного спорта

На прошлой неделе в бухте Вайтемата новозеландского Окленда в 36-й раз был разыгран самый престижный яхтенный приз мира – Кубок Америки. Марка Omega победила “всухую”: она была не только официальным хронометристом 36-го Кубка Америки, но и партнёром победителя – команды Team New Zealand

Итоги 2020 года для марок: минус на минус, или Winners Take It All

Минус 21% в денежном и минус 33% в натуральном выражении – таковы итоги коронавирусного 2020 года для швейцарской часовой индустрии. Но если среднерыночные результаты стали известны ещё в январе, то теперь у нас появилась бесценная возможность посмотреть, как пережили сложнейший период отдельные марки

Patek Philippe Nautilus 5711: король Instagram пошёл под нож, что дальше?

Иногда известие о сворачивании производства имеет гораздо большую значимость, чем новость о запуске. И сегодня – тот самый случай. Ведь речь идет о, без преувеличения, культовой и мегавостребованной модели, положившей начало целому сегменту роскошных стальных часов

Часовые циферблаты: чёрный с белым не берите

Циферблат часто называют лицом часов: его вклад в создание первого впечатления очень велик. Располагая внушительным арсеналом техник отделки циферблатов, часовщики до сих пор редко используют такой мощный выразительный приём как цвет. “Часовой Алфавит” выбрал новинки 2020 года, порывающие с традицией осторожного отношения к цветам

GPHG-2020: наша ставка сыграла

12 ноября в Женеве, в “Театре Леман” в Fairmont Grand Hotel состоялось традиционное вручение статуэток Гран-при часового искусства 2020 года. Также по традиции — уже 3-летней — “Часовой Алфавит” провел трансляцию церемонии с русскоязычными комментариями. На этот раз ее могли смотреть и зрители сайтов kommersant.ru и forbes.ru

Omega Speedmaster Moonwatch “Silver Snoopy Award”: вездесущий пёсик Снупи и скрытая анимация

Omega оригинально отметила собственные и широко известные заслуги в освоении космоса. Вслед за моделями, посвященными высадке человека на Луну и драматическим происшествиям с астронавтами, в честь получения престижной космической награды она выпустила хронограф Speedmaster с анимированными элементами

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. 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.

Какие часы лучше: кварцевые или механические

Что лучше – мясо или овощи, механическая коробка передач или автомат, кварц или механика? Если говорить о качестве, то совершенно очевидно, что все категории по-своему хороши. А вот если говорить о вкусе или удобстве, то выбор будет зависеть от индивидуальных предпочтений каждого человека. Поэтому не будем сравнивать сладкое с теплым, а лучше поскорее узнаем, чем отличаются кварцевые часы от механических, чтобы самостоятельно принять решение в пользу того или иного механизма.

Чтобы показывать время, часам нужен источник энергии. В зависимости от источника энергии выделяют два основных типа механизмов: механический и кварцевый.

Механические часы

Источник энергии – механический (заводная пружина).

Наручные механические часы существуют несколько столетий, а потому имеют более богатую историю, нежели кварцевые часы. В пользу механики сразу можно отметить её исключительную престижность. Механика требует внимательной ручной сборки множества мелких деталей. Такие часы, как правило, дороже и даже тяжелее, чем кварцевые, но это лишь подчеркивает их статус.

Выделяют два вида механических часов: с ручным и автоматическим подзаводом. Часы с ручным подзаводом нужно заводить самостоятельно, при помощи заводной головки. Часы с автоподзаводом заводят себя сами, то есть автоматически, – при условии, что хозяин регулярно носит их в течение рабочего дня. У многих часов есть прозрачная задняя крышка, сквозь которую можно любоваться работой механизма. Эксклюзивные бренды к тому же всячески украшают его (гравируют, скелетонизируют и т. д.) – получается поистине завораживающее зрелище.

не требуют замены батарейки.
1. При должном уходе механические часы служат дольше кварцевых. Главное не забывать о профилактическом осмотре (см. статью «Как ухаживать за часами»).
2. Механические часы на запястье – один из лучших показателей хорошего вкуса и высокого статуса его владельца. Они не только престижные, но и безумно красивые.
3. Необходимость постоянно заводить часы кому-то может показаться минусом, но многих владельцев механики успокаивает этот неспешный, медитативный ритуал. Вообще механика создается как раз для таких людей – они уже никуда не спешат, потому что практически всего достигли.

Кварцевые часы

Источник энергии – электрический (батарейка).

Кварцевые часы начали активно продаваться не так давно, в 1970-х гг. XX века. Их появление назвали «кварцевой революцией»: быстро завоевавший бешеную популярность кварц едва не лишил работы производителей механики. Еще бы, ведь новые часы оказались проще в эксплуатации и к тому же гораздо дешевле!

Впрочем, часовой мир справился с этим дисбалансом и с тех пор всегда предлагал покупателям два варианта: дорого и престижно или дешево и удобно. Характеристики универсальные – ими можно руководствоваться при выборе довольно обширной группы товаров как первой, так и второй необходимости. А потому никто не удивился, когда среди кварцевых часов стали появляться дорогие и сложные модели категории «люкс», а механика научилась быть простой и демократичной.

Плюсы кварцевых механизмов:

1. Кварцевые часы всегда точнее механических. В среднем, погрешность хода составляет ±20 секунд в месяц (тогда как у механики ±20 секунд в день). Также есть немало рекордсменов, придерживающихся более строгих показаний: ±5 секунд в год.
2. Кварцевые часы не нужно постоянно заводить. Меньше действий – легче в эксплуатации. Замена батарейки раз в 2-3 года (а то и реже) – отличная альтернатива ежедневным ритуалам с механикой.
3. Кварцевые часы дешевле механических при прочих равных условиях (материал корпуса и набор функций).

Гибридный механизм

Если бы вариантов было всего два, нам было бы легче определить, какие часы лучше: кварцевые или механические. Но зато «гибриды» привнесли в нашу жизнь еще больше разнообразия!

Гибридные механизмы объединяют в себе черты кварца и механики. Те часовые бренды, которые уже достаточно попрактиковались в создании совершенных кварцевых или механических часов, рано или поздно задумываются о чем-то большем. Так на свет рождаются уникальные механизмы: одним не нужны батарейки, другим достаточно солнечной энергии и так далее.

Особая роль в этой истории отведена таинственным часам. Тем самым, чьи парящие стрелки вы могли видеть в прозрачном окне великолепного циферблата Mystery. Какая сила заставляет их вращаться – знает только владелец часов, хранитель секрета. В той части корпуса, что скрыта от глаз наблюдателя, заключена такая мощь и такой интеллект, что одного источника энергии для поддержания их бесперебойной работы было бы попросту недостаточно. Поэтому в золотых и серебряных часах Mystery установлены гибридные калибры, объединяющий функции колесного и кварцевого механизмов.

Идея оригинальной конструкции и ее блестящая реализация принадлежат выдающемуся часовому мастеру Константину Чайкину. Вместе с мастерами часового завода НИКА они также придумали, как адаптировать дорогостоящую технологию для серийного производства часов и к тому же в ювелирном корпусе.

Так что лучше: кварцевые часы или механические? Теперь мы знаем, что у каждого типа есть свои плюсы и минусы. Внимательно перечитайте их, чтобы в следующий раз, когда вы будете разглядывать эти совершенные технические и ювелирные творения, ваше сердце безошибочно указало, какие часы лучше выбрать.

Как работают часы на кварцевом механизме: что такое кварц, зачем нужна батарейка и что именно заставляет стрелки часов двигаться. Как устроены кварцевые часы? 17 августа Рассказываем об основных принципах работы кварцевого механизма в наручных часах. Изображение: multi-master.ru. Думается, всем более-менее понятно принципиальное устройство механических часов. Конечно, скорее менее, чем более, но основа ясна: источник энергии — пружина — воздействует на колесо баланса, частота колебаний последнего определяется спиралью, колебания передаются на узел спуска, а за ним следует передача, она же ангренаж — зубчатые колеса (шестеренки), приводящие в действие стрелки.