Кварцевые часы
Так называются наручные электронно-механические часы с кварцевым генератором (рис. 1). Кварцевый генератор — это источник высокостабильных колебаний, расположенный в электронном блоке. Блок кварцевого генератора представляет собой печатную плату с размещенными на ней кварцевым резонатором, интегральной микросхемой и пассивными элементами.
Блок соединяется с платиной винтами. Исполнительным устройством в часах является шаговый двигатель, выполненный в виде автономного узла. Элемент питания обеспечивает не менее 12 месяцев непрерывной работы часов.
Принцип действия и кинематическая схема работы часов таковы: электрический сигнал кварцевого генератора подвергается делению его частоты и после формирования импульса поступает на шаговый двигатель. Частота следования импульсов — 1 Гц. Шаговый двигатель, в свою очередь, преобразует последовательные электрические импульсы в прерывистое вращение основной колесной системы.
Посредством колесной системы вращение вала двигателя передается на стрелки и календарное устройство (если оно имеется).
Корректировка / настройка даты и времени на наручных часах.
Рис. 1. Кинематическая схема кварцевых часов КНЧ 3050:
| 1 — головка переводная; | 11 — статор шагового двигателя; |
| 2 — вал переводной; | 12 — триб шагового двигателя; |
| 3 — фиксатор; | 13 — колесо передаточное; |
| 4 — кулиса; | 14 — колесо секундное с трибом; |
| 5 — звездочка с колесом; | 15 — колесо промежуточное; |
| 6 — колесо вексельное; | 16 — колесо переводное; |
| 7 — колесо часовое; | 17 — муфта кулачковая; |
| 8 — триб минутной стрелки; | 18 — рычаг заводной; |
| 9 — колесо центральное с трубкой; | 19 — рычаг переводной со штифтом; |
| 10 — ротор шагового двигателя; | 20 — пружина кулисы |
Триб шагового двигателя (12) находится в зацеплении с передаточным колесом (13), триб которого ведет секундное колесо (14). От триба секундного колеса через промежуточное колесо (15) с трибом вращение передается центральному колесу (9). Стрелочный механизм состоит из триба минутной стрелки (8), вексельного колеса (6) с трибом, часового колеса (7).
Переводной вал (2) с головкой (1) может занимать два фиксированных положения. Если у часов имеется календарное устройство, тогда переводной вал будет рассчитан на три положения.
Для того чтобы перевести стрелки, необходимо поставить переводную головку во второе фиксированное положение. Кулачковая муфта (17) при этом должна войти в зацепление с переводным колесом (16). Далее вращение передается на стрелочный механизм.
Во время перевода стрелок стопорный рычаг, механически связанный с переводным валом, стопорит переводное колесо и предотвращает движение колесной системы и шагового двигателя при переводе стрелок. После установки стрелок и при возвращении переводной головки в начальное положение рычаг возвращается в нормальное положение, обеспечивая пуск шагового двигателя.
Как работают и как устроены наручные кварцевые часы.
Разборка часов
Отверните запорное кольцо и снимите крышку корпуса. Отверните винт пружины элемента питания, снимите пружину и осторожно, желательно при помощи пинцета, вытащите элемент, беря его только за цилиндрическую часть корпуса.
Далее отверните винты подключения шагового двигателя, обязательно придерживая пинцетом наконечники проводников.
Вставьте в механизм элемент питания и тестером проверьте исправность электронного блока. Плюсовой щуп тестера подключается к платине механизма часов, а минусовой — поочередно к контактам подключения шагового двигателя. Стрелка прибора при этом должна отклониться до 1,4-1,5 В и совершать колебания в пределах 1-2 мм с интервалом в 2 с. Если такие колебания отсутствуют, замените электронный блок.
Затем определите исправность шагового двигателя. Переключатель тестера для этого следует установить в положение измерения сопротивления.
Подключить щупы тестера к контактам (выводам) шагового двигателя и измерить сопротивление катушек, которое должно находиться в пределах 3—4 кОм. Один щуп тестера подключите к платине часов, а второй — к одному из выводов шагового двигателя.
При этом стрелка прибора должна быть в левом крайнем положении шкалы прибора. То же самое повторить с другим выводом. Если при замере стрелка отклонится вправо, значит, катушка шагового двигателя замыкается на корпус. Такой двигатель надо заменить.
Снимите электронный блок.
Для этого надо отвернуть винт крепления токопровода, снять изолирующую шайбу, отвернуть два винта крепления блока к платине, осторожно приподнять пинцетом блок, сдвинуть его в сторону и снять с колонок. Нажмите на подставку переводного вала, вытащите из корпуса вал, а затем и весь механизм.
Отверните винты крепления моста шагового двигателя. Снимите мост, затем отверните два винта крепления шагового двигателя и осторожно вытащите, взяв пинцетом.
При извлечении и установке шагового двигателя можно пользоваться только латунным пинцетом, а для источника питания — только пластмассовым.
Далее разберите стрелочный механизм. Для этого требуется снять стрелки, два винта циферблата, циферблат, три винта, мост, часовое, вексельное и переводное колесо и триб минутной стрелки. Затем снимите календарное устройство, если оно есть.
Разберите основную колесную систему.
Для этого отверните винты и снимите мост.
После разборки механизма следует чистка деталей. Промывают все детали, кроме источника питания, шагового двигателя, циферблата, корпусных стекол, вставок, блока кварцевого генератора и окрашенных стрелок. Все перечисленные детали, кроме шагового двигателя, очищают мягкой волосяной щеткой.
Сборка часов
Установите центральное колесо с трубкой (9), триб минутной стрелки (8).
Запрессуйте центральную трубку в отверстии триба минутной стрелки, затем проверьте плавность вращения центрального колеса, а также его осевой и радиальный зазоры. Смажьте все посадочные места центральной трубки.
Соберите колесную систему. Это делается в следующем порядке: установить промежуточное колесо (15) с трибом, передаточное (13) и секундное (14) колеса с трибами и мост основной колесной системы так, чтобы тормоз стопорного рычага вошел в паз моста, закрепить мост винтами. Проверьте зазоры промежуточного и секундного колеса с трибами и плавность вращения системы.
Соберите переводной механизм. Для этого надо установить переводной рычаг (19), рычаг муфты и саму кулачковую муфту (17), а также переводной вал (2).
Проверьте плавность вращения вала в платине, установите стопорный рычаг и смажьте все детали. Установите минутное колесо с трибом, передаточное колесо, мост и закрепите его винтами.
Установите часовое колесо (7).
Установите пружинную шайбу и циферблат. Приверните циферблат винтами, а затем установите часовую, минутную и секундную стрелки. При этом надо следить за положением переводного вала; при установке часовой и минутной стрелок вал должен находиться в положении перевода стрелок.
С помощью переводного вала переведите стрелки на цифру 12 и установите секундную стрелку, согласовав ее положение с делениями циферблата. Минутную, секундную и часовую стрелки следует устанавливать, не применяя больших усилий, чтобы не нарушить установленные вертикальные зазоры в основной колесной системе.
Вставьте в корпус механизм, кольцо крепления механизма, переводной вал.
Установите блок кварцевого генератора, шаговый двигатель и источник питания. Винт крепления шагового двигателя нельзя сильно затягивать.
Закройте крышку корпуса. После окончания сборки шаговый двигатель должен немедленно начать свою работу, это будет видно по движению секундной стрелки.
Крупногабаритные кварцевые часы.
В качестве примера мы рассмотрим механизм настольных электронно-механических часов с кварцевым резонатором (рис. 2).
Механизм состоит из шагового двигателя, основной колесной системы, элемента питания и элекронного блока.
Рис. 2. Конструктивная схема кварцевых часов «Янтарь» 59206:
| 1 — элемент питания; | 11 —колонки; |
| 2 — клеммы; | 12 — колесо часовое; |
| 3 — гайки крепления редуктора; | 13 — панель; |
| 4 — мост задний; | 14 — вал переводной; |
| 5 — стопорное устройство; | 15 — колесо центральное; |
| 6 — винты крепления шагового двигателя; | 16 — пружина; |
| 7 — триб шагового двигателя; | 17 и 19 — колеса промежуточные первое и второе; |
| 8 — винты крепления катушки; | 18 — мост передний; |
| 9 — двигатель шаговый; | 20 — колесо секундное; |
| 10 — колесо вексельное; | 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 часов
Снимите кожух и вытащите элемент питания и клеммы.
Снимите электронный блок (21); для этого надо, во-первых, отвернуть два винта (22) крепления электронного блока, чтобы отсоединить его от колонок панели (13) и моста (4); во-вторых, 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 заменить.
Дефекты основной колесной системы исправляются так же, как и в механических часах.
Сборка и регулировка механизма часов
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.
ИсточникКак ухаживать за кварцевыми часами
История кварцевых часов началась относительно недавно. За сорок с лишним лет эволюции они стали идеальным прибором для измерения времени — точным, надежным и легким в производстве. Они показывают время с погрешностью в минуту даже после двух лет работы, и поэтому используются в авиации и мореплавании как штатные хронометры.
Casio G-shock MR-G MRG-G1000HG-9A вышли ограниченной серией в 2016 году
Кварцевые часы и их механизм, что это значит?
Кварцевый механизм часов — надежный механизм, однако лучше не ходить с ними в баню, запросто нырять в воду или играть в настольный хоккей. Кварц выдержит многое, но многое — еще не значит все!
До сих пор неясно, за какое время полностью изнашиваются кварцевые элементы. Предположительно кристалл кварца в транзисторе разрушается через пару десятилетий, однако на практике часы работают дольше, хотя с каждым годом их точность падает. Из этого логично заключить, что кварцевый резонатор меняют по мере износа — раз в двадцать лет. К сожалению, найти мастера, который заменит транзистор на морально устаревшей плате, задача непростая.
Вообще кварцевые часы можно отремонтировать. Это компенсируется их прочностью и относительно невысокой ценой, но все же при подавляющем большинстве неисправностей сервисные центры просто меняют старую плату на новую, что эквивалентно покупке самих часов.
Важно помнить, что батарейку обязательно менять хотя бы раз в год, иначе она может потечь и окислиться вместе с микросхемой, которую в таких случаях меняют целиком. Батарейку лучше обновить в мастерской, если кварцевые часы водонепроницаемые или открыть корпус невозможно без специального инструмента.
Высокая (+60°) и низкая (-10°-20°) температуры влияют на частоту колебаний кварца. Многие компании делают платы с термокомпенсаторами, чтобы избавиться от этого врожденного дефекта, но все же не все и не всегда. Поэтому нежелательно оставлять часы на холодном мраморе или забывать на солнце — лучше носить на руке, особенно в сильные морозы. Кстати, с наручными часами нельзя посещать сауну и мыться под горячим душем — для измерения времени в экстремальных средах выпускаются специальные приборы.
Seiko Astron GPS Solar SSE091J1
Вода губительна для микросхем, однако большинство часовых компаний делают кварцевые часы водонепроницаемыми. Прежде всего ознакомьтесь со спецификацией и узнайте стандарт водонепроницаемости, по которому сделаны часы. Это может быть ISO 2281, либо 22810:2010, либо 6425. В Германии еще используется стандарт DIN 8310, который идентичен ISO 2281.
По стандартам ISO 2281 и 22810:2010 создано подавляющее большинство часов. Производители часто указывают, при каких условиях проводились стандартизированные испытания, то есть на циферблате могут стоять метки наподобие 50m, 100m, 200m. Подробнее о водонипраницаемост вы можете узнать из статьи. Наши рекомендации:
У производителей кварцевых часов, например Seiko и Casio, есть аналогичные рекомендательные таблицы. Запомните пару простых советов, которые актуальны для любых моделей. Всегда закручивайте часовую коронку перед купанием и не нажимайте под водой кнопки. Не прижимайте заднюю крышку до упора из-за риска порвать резиновую прокладку.
Согласно инструкции, часы, сделанные по стандарту ISO 6425, осматриваются часовщиком раз в несколько лет при условии, конечно, что они регулярно погружаются в воду, а не играют роль стильного аксессуара. Кроме того, не забывайте, что вода имеет еще и газообразное состояние, а значит во влажном климате часы с низкой водонепроницаемостью могут теоретически сломаться.
Будьте аккуратны. Сама по себе микросхема не сломается от легких ударов и переживет падение с высоты, однако система зубчатых передач, которая приводит в движение стрелки, и жидкокристалический дисплей менее долговечны. Аккуратность тем более не помешает, если циферблат не защищен сапфировым стеклом. Также владельцам часов с календарем ни в коем случае нельзя менять дату, если стрелки лежат в промежутке между 9 и 3 часами — переведите их в нижнюю часть циферблата, а только потом выставляйте нужное значение.
Простой механизм кварцевых часов гарантирует точность хода на протяжении десятилетий, если обращаться с ним бережно — менять батарейку раз в год, не забывать на холоде, беречь от воды и не ронять.
ИсточникЛечим китайские часы. Замена кварца. С картинками!
В этом маленьком эссе с фотографиями, я покажу широкой общественности, как лечить довольно часто встречающуюся «болячку» цифровых электронных часов — неточный ход. Часы могут отставать или спешить и чаще всего на небольшие погрешности хода мы не обращаем внимания, но когда часы отстают на 5 (пять) минут в сутки, это начинает раздражать.
Готовы? Поехали!
Интро
Эти часы я купил для того, чтобы поностальгировать по старым советским временам, когда и солнце было зеленее и трава ярче… или наоборот. неважно! Главное, что радости не получилось — часы гнусно отставали. Более, чем на 5 минут в сутки. Надо лечить, подумал я.
Забегая вперёд, отмечу, что диспут я не открывал, сто рублей это не те деньги. Проблема не в продавце, который отправил некачественный товар. Проблема в товаре, который продавец проверить никак не может — не будет же китаец/китаянка сидеть и засекать точность хода?
Для лечения часов нам понадобится:
Обязательно
+ паяльник. желательно не сильно мощный, 25-40 ватт вполне достаточно. 60 уже будет многовато.
+ кварцевый резонатор на замену. продаётся или в китае или в любом радиомагазине. стоит недорого, называется «часовой кварц».
+ тонкая крестовая (phillips) отвёртка или тонкая плоская отвёртка. крестовая предпочтительнее.
Желательно
+ пинцет с острыми губками — забирать шурупчики (дада, корпус пластиковый, рама тоже пластиковая. везде шурупы)
+ хорошее освещение и стационарное увеличительное стекло или очки ювелира/часовщика, чтобы хорошо видеть Красную Шапочку часы.
Раскручиваем четыре шурупа, держащих заднюю крышку. Аккуратно снимаем крышку, снимаем пьезоэлектрический резонатор (пищалку). Пальцами пищалку не лапаем, держим за боковые грани и за металлическую основу.
Отмечаем, что защитной прокладки в часах нет, следовательно внутрь часов будет попадать вода и пот. Понимаем, что китайцы ради дешевизны экономят вообще на всём, значит и стекло скорее всего сидит на двухстороннем скотче и кнопки без резиновых сальников. Значит, часы надо будет снимать в непогоду и во время физической работы.
Вынимаем часы из корпуса.
Корпус, заднюю крышку, шурупчики задней крышки и пищалку убираем в сторону.
Выкручиваем четыре шурупа — три держат литиевую батарейку 2016, один держит лапку-пружину для подачи сигнала на пищалку.
Убираем это всё в сторону. Рассматриваем плату. Больше шурупчиков не видно, значит это хорошо.
Аккуратно пинцетом снимаем плату с пластиковой обоймы.
Внутри обоймы мы видим токопроводящую резинку, которая передаёт сигнал на ЖКИ и собственно сам ЖК индикатор.
Резинку пальцами не трогаем, ибо нефиг. Попадёт соринка или грязь, отвалится какой-нибудь сегмент на индикаторе и опять разбирать… нафиг надо…
В синей термоусадке — катушка, которая даёт звук. Трогать её тоже не надо. повредить проще простого, проводки там тоньше волоса.
А вот металлический цилиндрик на ножках и есть наш кварцевый резонатор, который надо менять.
Для замены кварца я решил использовать донорский кварц со старой материнской платы, которая сдохла лет десять назад и я её потихоньку растаскиваю на мелкую комплектуху.
Кварц тут несколько большего размера, чем в часах.
Вот для сравнения уже выпаянный кварц из материнки и часовая плата.
Прикладываем кварц к плате. Подходит. укладываем кварц в обойму, тоже подходит! Отлично! Меняем!
Для замены просто выпаиваем один кварц и впаиваем другой.
Полярности нет, никаких особенностей нет. Процедура проста и не требует особой квалификации.
Вуаля! кварц заменён. Выравниваем корпус кварца, чтобы он был чуть ниже платы и не касался батарейки.
Собираем механизм в обратной последовательности — плату ставим на обойму, там есть направляющие штырьки. На плату ставим батарейку, минусом вниз.
Надеваем сверху на батарейку контактный блок. В этих часах он одновременно и батарейку держит и является контактной группой для кнопок. Прикручиваем тремя шурупчиками. Потом отдельный контакт на пищалку. Тоже прикручиваем.
Переворачиваем блок и смотрим — часы должны запуститься. Если этого не произошло, значит или перевёрнута батарейка или не впаян кварц или он нерабочий или статикой убило плату 🙂
Ну а если всё заработало, аккуратно ставим плату в корпус часов, центруем её так, чтобы цифры были параллельно краю, потом устанавливаем пищалку обратно, прикручиваем крышку…
Ну вот и всё!
Мы победили большую проблему )))
За сутки часы не ушли ни вперёд ни назад, идут ровно и точно. Понаблюдаю ещё и потом отпишусь по поводу точности.
Надо сказать, что процедура замены кварца одинакова для всех кварцевых часов — цифровых, стрелочных. Но, надо помнить, что большинство китайских кварцевых часов собраны на пластиковых заклёпках, которые расплавлены «грибочками», т.е. фактически, разобрав часы, собрать их очень проблемно.
Ну и размер кварца также имеет значение — если бы кварц с материнки не подошёл бы по размеру, то пришлось бы искать другой, меньшего размера.
За рамками этой «мурзилки» осталась плёнка, которую китайцы не сняли с ЖКИ, когда ставили его в обойму. Я эту плёнку убрал и контрастность экрана несколько увеличилась. Плёнку почти не видно, но на моих часах она была.
UPD.
За прошедшие четверо суток, с момента замены кварца, часы убежали вперёд на две секунды. 15 секунд в месяц.
Для копеечных часов и бесплатного кварца, считаю результат удовлетворительным. Лично меня он вполне удовлетворяет )))
Можно, конечно, поискать на барахолках кварцевые часы за копейки, надрать оттуда кучу кварцев и экспериментировать с точностью… но это оставим перфекционистам и упоротым фрикам )))
В комментариях приведена рецептура более тонкой подстройки точности, путём впаивания миниатюрных керамических конденсаторов. Как альтернатива замене кварца — вполне жизнеспособно и здраво. Главное, чтобы было место, куда эти конденсаторы разместить. Ну и наличие оных…
И вообще, друзья, главное не обзор, главное комменты )))
Спасибо всем, за ценные идеи и различные дискуссии )))