[宇宙之表技術(shù)性分析]在上集中化大家提到，20個(gè)世紀(jì)70時(shí)代的一場基本上催毀世界鐘業(yè)的“石英改革”它將鐘表從奢侈品牌變?yōu)闉榱四芰畠r(jià)的微電子技術(shù)商品。雖然德國瑞士傳統(tǒng)式造表業(yè)內(nèi)對可以這么說恨得齜牙咧嘴，可是卻記時(shí)與實(shí)用視角里看，這的確是一場偉大改革。上集中化主要講了網(wǎng)民比較關(guān)心的一些相關(guān)石英表中常識問題，在本集中化我們將要從技術(shù)的視角深入地剖析一下石英表。
我們首先還是得講一下電子器件鐘表的發(fā)展歷程及其他們各自特性，我覺得石英鐘表的發(fā)展歷程應(yīng)當(dāng)分成五代。第一代為擺輪游絲式電子器件鐘表，主要是以半導(dǎo)體材料鐘的方式發(fā)生，在七、八十年代比較常見，而這樣的則比較少見，其具有如下所示特性：運(yùn)用電池的電磁能替代配件；運(yùn)用三極管電路開展電磁感應(yīng)變換；仍然應(yīng)用擺輪游絲震蕩器，工作頻率與同樣，為2.5赫茲，18,000次/時(shí)；該記時(shí)器零件比較多，走時(shí)精密度提升不明顯。
第二代是音叉實(shí)驗(yàn)式電子器件鐘表，有，有，天津市表廠、北京市表廠都研發(fā)過，但是其發(fā)展過程僅僅曇花一現(xiàn)，存世量非常少。它的作用是走時(shí)精密度比較高（ /- 2 秒/天）；選用金屬材料音叉實(shí)驗(yàn)震蕩器，工作頻率為 300～720赫茲；零件總數(shù)比較少，但是其棘輪機(jī)構(gòu)損壞大，周期短。
第三代就是目前比較常見的指南針石英鐘表，是現(xiàn)階段市場份額很大的，其特點(diǎn)是走時(shí)高精度（15 秒/月、0.5秒/天，高級的年差10秒內(nèi)）；選用石英晶振電路，常見工作頻率32,768赫茲；機(jī)芯零件特別少，大約在50～60件，一般大約在130件上下，自動(dòng)表機(jī)械設(shè)備在150件之上，含有日歷的功能約200件；改種類石英表工時(shí)少、低成本，大概只有300多用料，而機(jī)械表至少必須1300多道工藝過程；這類手表方便使用，一顆充電電池可以走2～3年，穩(wěn)定性好，并沒有合差；更為重要薄、孔徑小，外型造型設(shè)計(jì)可隨意轉(zhuǎn)變。
第四代是數(shù)字顯示式石英鐘表，該類型為數(shù)顯式顯示時(shí)間，選用規(guī)模性集成電路芯片，基本沒有機(jī)械零件，可實(shí)現(xiàn)功能多元化；它一樣選用石英晶振電路，工作頻率為32,768赫茲，合適大批量生產(chǎn)，自動(dòng)化裝配高效率，并且成本低廉；但使用壽命不太高，根本原因是液晶顯示屏板周期短，約7～10年。
第五代就是目前主打的電波表，電波表的走時(shí)精密度非常高，在接收到數(shù)據(jù)信號前提下，10幾萬年偏差1秒左右。因?yàn)閭鹘y(tǒng)式鐘表是“單兵”，一只表一個(gè)樣、三十只表一百多個(gè)樣；而電波表是“集團(tuán)公司戰(zhàn)斗”，全部鐘表的時(shí)間都一模一樣！
由于電波表將傳統(tǒng)鐘表技術(shù)與當(dāng)代時(shí)頻技術(shù)性、電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、電子信息技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)接受國家授時(shí)中心以無線通信長波傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)據(jù)信號，通過內(nèi)嵌微控制器編解碼加工后，自動(dòng)校準(zhǔn)記時(shí)器走時(shí)，使全部電磁波鐘表顯示的時(shí)間與國家國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間全自動(dòng)維持精準(zhǔn)同歩。并且中國已經(jīng)成為全世界繼法國、國外、美國、日本以后第五個(gè)完成長波校時(shí)技術(shù)性民用化的國家。此外電波表還可在數(shù)據(jù)信號盲點(diǎn)時(shí)可以作為一般石英鐘表應(yīng)用，進(jìn)到信號覆蓋地區(qū)能夠自動(dòng)校正時(shí)長。
下邊我說一下石英震蕩器的組成，石英震蕩器由石英震子和諧振電路兩大類所構(gòu)成。振蕩頻率一般采用32,768赫茲/ 每秒鐘，指南針石英表通過16級二分頻，最終導(dǎo)出每秒鐘0.5赫茲正負(fù)極交替變化的窄脈沖數(shù)據(jù)信號。液晶顯示屏表乃是通過15級二分頻，輸出的是1赫茲每秒鐘的差分信號。（分頻器就是用同一個(gè)時(shí)鐘信號根據(jù)一定的電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成不一樣頻率的時(shí)鐘信號。二分頻就是利用有分頻器作用的電路結(jié)構(gòu)，在數(shù)字時(shí)鐘每開啟2個(gè)周期時(shí)間時(shí)，電源電路導(dǎo)出1個(gè)周期信號。比如用一個(gè)單脈沖數(shù)字時(shí)鐘開啟一個(gè)電子計(jì)數(shù)器，電子計(jì)數(shù)器每計(jì)2數(shù)量就清零一次并傷害1個(gè)脈沖發(fā)生器，那么這個(gè)電源電路就完成了二分頻作用。來源于百科）。
我想必大家見到上邊的物理學(xué)敘述，大多數(shù)人都會(huì)一頭霧水，下面我將用語文的方法描述一下其原理，由平穩(wěn)度很高的石英震子與CMOS集成電路芯片的一部分，構(gòu)成石英諧振電路，造成32,768赫茲的高頻振蕩工作頻率，根據(jù)CMOS電路的技術(shù)性解決，最終造成正、負(fù)交替變化的差分信號，鍵入電磁線圈，電流量在電機(jī)定子內(nèi)造成可變性電磁場，與加磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的永電磁場產(chǎn)生功效，使電機(jī)轉(zhuǎn)子構(gòu)件定項(xiàng)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子齒輪軸推動(dòng)傳動(dòng)輪系標(biāo)示秒，并且通過走針系標(biāo)示時(shí)、分。全部操作過程中所消耗的動(dòng)能由充電電池來補(bǔ)充。石英振蕩頻率的飄移，能通過微調(diào)電容來調(diào)節(jié)，或在集成電路芯片內(nèi)選用邏輯性電臺(tái)廣播電源電路去解決。
下面我要講一下手表機(jī)芯與指南針石英表機(jī)芯各部分特性優(yōu)缺點(diǎn)。動(dòng)力裝置層面，機(jī)械表的配件不可避免地會(huì)出現(xiàn)扭矩起伏，從而影響等時(shí)間差，對走時(shí)精密度影響大。而石英表只需將電池放電穩(wěn)定，對走時(shí)危害不大。傳動(dòng)輪系層面，機(jī)械表既傳送扭矩又傳送時(shí)長，而且還是增長速度傳動(dòng)系統(tǒng)，對走時(shí)影響大。而石英表只傳送時(shí)間不會(huì)傳送扭矩，而且還是降速傳動(dòng)系統(tǒng)，對走時(shí)危害小。
在變速組織層面，機(jī)械表的擺輪游絲加工的、安裝都那么繁雜，危害振動(dòng)周期的因素很多，一般都會(huì)有位置誤差，振動(dòng)頻率：3~4赫茲，日差一般在20~30秒。精準(zhǔn)的機(jī)械表在10秒鐘。石英表高精密，無合差，振動(dòng)頻率32768赫茲，日差完全保證在0.5秒之內(nèi)。走針系層面二者基本一致，可是的表針扭矩大，石英表中表針扭矩小，二者相距40~60倍。在校準(zhǔn)層面，機(jī)械表必須轉(zhuǎn)動(dòng)快慢針位置，更改油絲的長度，或改變擺陀的慣性力矩，手工制作難度系數(shù)很大。而石英表僅需選用邏輯性電臺(tái)廣播的辦法調(diào)節(jié)速度，工業(yè)化程度高。此外機(jī)械表還會(huì)繼續(xù)遭受環(huán)境溫度危害，氣溫高表走慢，氣溫低表走快（溫度系數(shù)規(guī)范：1秒/天/度），而石英表除轉(zhuǎn)折點(diǎn)環(huán)境溫度25℃之外，溫度上升、減少都走慢（溫度系數(shù)規(guī)范：0.1秒/天/度）。
機(jī)械表的全自動(dòng)組織能夠搜集人體的機(jī)械能，免除每天用手里條的麻煩；盡管石英表中特點(diǎn)是走時(shí)精準(zhǔn)，每日低于0.5秒，但主要缺點(diǎn)每過兩三年就要換一次電池。而人動(dòng)電磁能手表的設(shè)計(jì)理念，就是將二者的優(yōu)勢結(jié)合在一起。日本把“人動(dòng)電磁能”申請了專利權(quán)，德國瑞士還把該類構(gòu)造稱之為“全自動(dòng)石英”。其原理根據(jù)身體胳膊的自然健身運(yùn)動(dòng)，正確引導(dǎo)表機(jī)身的飛陀旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)微型發(fā)電機(jī)造成電流量，并把電磁能存進(jìn)電容器儲(chǔ)家用電器中，為石英機(jī)芯給予能源。當(dāng)容量充裕時(shí)，腕表可持續(xù)運(yùn)出3個(gè)月之上，電容器的理論使用期限可將近10年。這種類型的腕表日本稱人動(dòng)電磁能；德國瑞士稱全自動(dòng)石英。
想必大家看了上邊的文本一定會(huì)有石英表完爆的念頭，感覺機(jī)械表確實(shí)沒有用，但我想說，你要是買用看來時(shí)長，一定是石英表準(zhǔn)，但你要是追求完美高超的加工工藝，精美的打磨拋光與文化的價(jià)值，那樣機(jī)械表永遠(yuǎn)都是無可替代的。（圖/文 毛壯）
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