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石英表/电子表的介绍及原理

作者:法穆兰维修   日期:2018.12.16

简介
石英表(quartz watch)是石英电子钟表的简称,又称石英钟表,它包括石英手表和石英钟。石英表是利用石英晶体受到电力驱动而产生规律振动的原理制造的,它比传统机械表轻薄、精准,同时避免了使用机械表时需要上发条的繁琐,而受到普及。

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1969年12月25日,日本的精工公司(SEIKO)发现了如何将石英制成音叉的方法,并制造出了世界上第一只石英表,为人类的时间观念和社会生活带来了变革。石英晶体的应用使得手表可以大量生产,不但生产速度比以前快很多,价格也随之下降。截至2010年,全世界每年约可制造5亿只手表,足以供应全球使用。
原理
石英表也可叫做“水晶振动式电子表”,因为它是利用水晶片的“发振现象”。当水晶接受到外部的加力电压,就会有变形及伸缩的性质,相反,若压缩水晶,便会使水晶两端产生电力;这样的性质在很多结晶体上也可见到,称为“压电效果”。石英表就是利用周期性持续“发振”的水晶,为我们带来准确的时间。
首先,将石英表内的水晶片上加电,水晶便会以32768赫兹的周波数,正确地振动;然后必须将此频率化成1Hz(电流一秒间的一次变化)的信号电流周波数。再增加些信号的幅度(由于因振动而产生的电流甚弱),跟着些信号电流再发动转子齿轮,表上的秒针便会随之发动。之后分针,时针的跳动则关乎于机械结构上的原理,如:秒针跳动60下,分针便会跳一下。所有石英表都装有一粒电池。它为一块集成电路和一个石英谐振器提供能量,每秒振动32768次。还有比这更快的。集成电路是表的“大脑”。它控制着石英谐振器的振动,并起着分频器的作用。32768次振动被对半分割15次,以达到每秒产生一次脉冲。有了一秒这个时间的“原材料”,就能驱动钟表。

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