18新利最新登入石英手表的工作原理

的上发条的手表是一项了不起的技术!它是14世纪末开始的持续研究和开发工作的一部分。多年来，不同的创新使上弦手表更小、更薄、更可靠、更准确，甚至可以自动上弦!

你在今天的发条手表中发现的部件已经存在了几个世纪:

看到18新利最新登入钟摆的工作原理对于这些不同部分的描述。

到20世纪60年代末，宝洛瓦手表公司第一步离开了摆动摆轮，它用了一个晶体管振荡器保养一个音叉。这只手表以几百赫兹(赫兹，周期每秒)的频率嗡嗡作响，而不是滴答声!齿轮和轮子仍然把音叉的机械运动转化为手的运动，但已经采取了两个主要步骤:

20世纪60年代末，一家制表公司注定要寻找下一步——一种比音叉更精确的计时技术。集成电路当时还很新，但价格下降得很快，晶体管的数量也在增加。发光二极管他们也是新人。还有几个问题需要解决:找到一个新的计时元件，设计一个集成电路，使手表可以用很小的电量来运行内置的微型电池。

计时元素的选择没有问题。石英晶体在计时方面可能比音叉要好几千倍，而且石英晶体已经存在了很多年。只需要选择晶体的类型和频率。难点在于选择能充分发挥作用的集成电路技术低功率．

石英晶体多年来一直被常规使用，为所有人提供准确的频率广播发射机，无线电接收器和电脑．他们的准确性来自一组惊人的巧合:石英二氧化硅像大多数沙子一样——不受大多数溶剂的影响，在华氏数百度的温度下仍保持结晶状态。使它成为电子奇迹的特性是，当被压缩或弯曲时，它会产生电荷或电压在表面上。这是一种相当普遍的现象，叫做压电效应．同样地，如果a电压使用时，石英会弯曲或轻微改变其形状。

如果一个贝尔通过研磨单晶石英来塑形，敲击后会响几分钟。这种材料几乎没有能量损失。如果石英钟的形状与晶体轴的方向一致，它的表面就会有振荡电压，而振荡速率不受温度的影响。如果晶体上的表面电压被镀电极除去，并被晶体管或集成电路放大，它就可以被重新施加到铃铛上，让它一直响下去。

石英钟可以被制成，但它不是最好的形状，因为太多的能量耦合到空气中。最好的形状是a型直条或者一个磁盘．只要长宽之比保持不变，杆的优点是保持相同的频率。石英条可以很小，振荡频率相对较低——手表通常选择32千赫(KHz)，不仅是因为尺寸大，还因为从晶体频率到每秒几次脉冲的显示电路需要更大的功率才能获得更高的频率。电力是早期手表的一个大问题，瑞士花费了数百万美元试图提出集成电路技术，将更稳定的磁盘晶体产生的1到2兆赫的频率划分开来。

现代石英手表现在使用一种低频棒状或音叉状晶体。通常情况下，这些晶体是由像集成电路一样的石英薄片制成的，并经过化学蚀刻成型。良好的时间保持和一般的时间保持之间的主要区别是初始频率精度和石英片相对于晶体轴的切割角度的精度。数量污染那就是允许通过封装到达晶体表面内部的手表也会影响精度。

手表的电子元件最初会放大晶体频率的噪声。这将构建或再生成振荡——水晶开始响了。然后将手表晶体振荡器的输出转换为适合数字电路的脉冲。它们将晶体的频率分解，然后将其转换成适合显示的格式。(见18新利最新登入数字时钟的工作原理有关分隔器和显示驱动程序的详细讨论。)或者，在带指针的石英表中，分压器产生一秒钟的脉冲，驱动一个微小的电动马达，该电机与标准齿轮连接以驱动指针。

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