石英表和机械表的内部结构到底有什么不同?

作者: 米老猫

来源: 北京科学中心

发布日期: 2019-10-17 13:12:00

本文比较了石英表和机械表的内部结构和工作原理,解释了它们如何实现扫秒和跳秒,并探讨了钟表在现代社会的意义和魅力。

时下,虽然人手一部手机,但钟表还是没有完全淡出人们视线。除了计时,钟表还是一种重要的装饰品。市面上钟表的类型多种多样,有石英表和机械表等。为什么有的钟表走针是连续滑动扫秒的,而有的钟表却是一秒一秒跳跃走针的呢?不同钟表的内部结构又有什么不同?

石英表的主要部件是一个较为稳定的石英振荡器,通过将石英振荡器所产生的振荡频率“读取”出来,再令其带动时钟内的机械部件指示时间,就能让石英钟表准确报时。

目前最精准的石英计时器能准到十万分之一秒,这意味着经过270年,这个石英钟的计时时差才为1秒。目前的石英表整体来讲比机械表更精准,机械表的误差为平均一天差一秒,而常见的石英表平均每过十天差一秒。除了一些航天器械和对时间精准性要求较高的工业仪器,石英钟表的精准度可以满足日常生活中大部分的计时需求,这也是石英钟表至今都没有被淘汰的重要原因之一。

机械表的内部结构主要由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上调拨针系等部分组成。发条属于原动系,为机械表提供动力;齿轮属于传动系,齿轮转动可以推动擒纵调速器工作;擒纵调速器反之又可以控制齿轮的转速,保证指针的转动频率固定,可准确指示时间。

发条上链后聚集能量,通过传动系统把能量输送到擒纵调速器,擒纵调速器可把能量均匀分开,保证指针的转动频率一定,并且再通过传动系统提供能量推动指针走动,准确显示秒、分钟和小时。

不管是石英表还是机械表,都可以实现扫秒和跳秒。所谓扫秒,就是指钟表的秒针是滑动式走针的,而跳秒式代表钟表的秒针是以一秒为单位跳跃式走针。扫秒和跳秒式石英表的主要区别在马达的频率。

跳秒式的马达频率只有1Hz,就可以实现秒针每一秒跳动一下,而扫秒式的马达频率是一个范围,大约在1至几百赫兹之间,以实现秒针连续不停歇的滑动。其实扫描式秒针走动也有间歇,只是由于马达转动频率较高,人眼辨别不出秒针两次振动之间的时间间歇,认为它是连续滑动的。

目前,还有很多智能手表相继面世,但传统的机械和石英表仍然有其魅力所在。人们对于它们有一种难以撼动的关于精密机械的情结和感情,这种情感的羁绊是智能手表无法带给使用者的。在电子科技飞速发展的今天,钟表依然没有从人们的视野中消失,小小的表盘不仅仅在指示着时间的流动,更在提醒着我们应该时刻注意光阴的流逝,要把握好当下的每分每秒,认真地过每一天,不虚度分分秒秒的时间,才不辜负时光,不辜负自己!

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