石英表是如何工作的？它的心臟每秒跳動(dòng)32768次

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機(jī)極級(jí)技

電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2022-12-2 13:27:05 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

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

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圖片來(lái)源：pixabay

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

石英表的發(fā)展

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

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

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

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

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

1969年由日本公司推出了世界上第一款量產(chǎn)的石英表。

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石英表的工作原理

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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