Зачем кварц в часах

Выбор часов может стать непростой задачей. Сегодня на рынке представлено огромное количество моделей. Как не растеряться среди этого разнообразия? Какие лучше – кварцевые или механические часы?

Типы часовых механизмов

Для начала разберемся, какие бывают типы часовых механизмов.

Механические часы для получения энергии используют гиревой или пружинный механизм (зависит от типа часов), а в качестве колебательной системы применяется балансир или маятник. За преобразование вращательной энергии в возвратно-поступательную или колебательную отвечает спусковой механизм. Он соединяется с пружиной с помощью системы шестеренок.

Кварцевые часы – это устройство, во многом напоминающее механические часы, но с несколькими принципиальными отличиями в колебательной системе и источнике питания. Существуют гибридные модели, сочетающие элементы обоих устройств.

Электронные устройства несут в себе элементы кварцевых, а также дисплей вместо циферблата и микросхему. Они часто обладают расширенным набором функций. Практически все электронные часы оснащены секундомером и календарем, могут иметь встроенный будильник, термометр, барометр, калькулятор.

Как появились кварцевые механизмы

Кварцевые часы – это не та вещь, которая была придумана в один день. Их изобретению предшествовала длительная работа, многочисленные научные исследования и достижения.

Устройство механических часов постоянно совершенствовалось, они были сложны и обладали высокой стоимостью. В стремлении сделать часы более простым и доступным предметом У. А. Маррисон в 1927 году предложил принципиально новый механизм часов – кварцевый. Первые приборы, построенные по новому принципу, были громоздкими и использовались в научных лабораториях как более точные, чем механические.

Над усовершенствованием и уменьшением кварцевых часов независимо друг от друга работали ученые трех стран – США, Швейцарии и Японии. Японская компания Seiko предоставила точнейший кварцевый секундомер к Олимпийским играм в Токио в 1964-м, а свои первые наручные часы выпустила на рынок в 1969 году – они стали первыми в мире. Первые наручные швейцарские кварцевые часы были разработаны в 1967 году и поступили в продажу в 1970. Это был настоящий прорыв, и открытия посыпались как из рога изобилия. В 1972 году были выпущены кварцевые часы на жидких кристаллах, то есть электронные, в 1978 их оснастили калькулятором, в 1979 – суперплоские, в 1988 появились гибриды с аккумулятором, заряжающимся от кинетической энергии – от движений руки.

Как работают кварцевые часы

Электронный блок, расположенный в кварцевых часах, посылает импульсы шаговому электродвигателю, поворачивающему стрелки. Постоянную частоту импульсов обеспечивает кварц. Двигатель и блок получают питание от батарейки. Такие часы заводить не нужно, ведь батарея обеспечивает длительный срок работы.

Кварцевые часы – это универсальный механизм, который может стать многофункциональным устройством. На этой базе может быть спроектирован будильник, хронометр, секундомер, и это минимально увеличит стоимость готового продукта.

Кварцевый механизм может быть оснащен как циферблатом, так и цифровым дисплеем. У нас часы с жидкокристаллическим дисплеем называют электронными.

Зачем часам кристалл

Почему в часах используется кристалл кварца? Он обладает уникальными свойствами: при воздействии электрического тока он сжимается, и при этом порождает электрические импульсы. С помощью тока кварц можно заставит сжиматься-разжиматься с постоянной частотой. Эти колебания должны иметь частоту резонанса 32768 герц, что регулируется размером кристалла. Кварцевый кристалл стабилизирует на своей резонансной частоте электрические колебания генератора.

Сколько могут работать кварцевые часы

Покупая часы кварцевые наручные, мы часто задумываемся, как долго они смогут работать. Что случится, если начнет садиться батарея или разрушаться кварцевый кристалл? К слову, те, кто покупает часы кварцевые наручные мужские, больше заботятся о сроке службы изделия. Женщин чаще волнует их внешний вид.

По долголетию кварцевые устройства не уступают механическим. Есть мнение, что механика надежней – ведь существуют часы, работающие уже столетия. Но кварцевый механизм изобретен сравнительно недавно, да и многие просто выбрасывают надоевшие часы до того, как они сломались, предпочитая периодически менять модели.

Если у кварцевых часов садится батарея, они могут отставать. Если же начинает разрушаться кварц – они начнут спешить. И батарею, и кристалл можно заменить.

Часы и мода

Сегодня в часах ценят не только точность и надежность, огромное значение имеет и внешний вид. Часы выпускаются в множестве стилей – кэжуал на каждый день, классические модели, идеально подходящие к деловому костюму, крупные спортивные часы с множеством дополнительных функций, яркие ультрамодные часы необычной формы, пилотские часы в авиационном стиле и элитные люксовые механизмы, которые могут стать настоящей семейной реликвией.

Кварцевые часы – это не обязательно доступная и недорогая вещь. Модели известных брендов могут иметь весьма высокую стоимость. Часы кварцевые мужские, как правило, выполнены в классическом стиле, элегантны, не имеют броских деталей. Модели для молодых людей могут быть более яркими.

Женские кварцевые часы изящны, их цель – не только показывать точное время, но и дополнить образ хозяйки. Многие модные бренды выпускают часы с необычным дизайном. Женские часики могут быть выполнены как в классическом стиле, так и в современном. Они могут быть украшены полудрагоценными и драгоценными камнями, напоминать браслеты, выделяться необычным ремешком, например в виде яркого атласного платка.

Какие точнее?

Точность – ещё один немаловажный фактор при выборе часов. Ведь никому не нравится, когда они постоянно спешат или отстают.

Точность механических часов может зависит от температуры, регулировки, степени износа шестеренок, положения в пространстве, завода пружины.

Механизм часов кварцевый более точен. Генератор вырабатывает постоянные импульсы, от которых и зависит движение стрелок.

Для механических часов считается нормальным отклонение на 20 секунд в сутки в ту или иную сторону, для лучших фирменных экземпляров – 5 секунд. Лучшие кварцевые часы могут обеспечивать точность до 5 секунд в год, рядовые представители – 20 секунд в месяц. Таким образом, даже самые качественные механические часы не могут превзойти кварцевые в точности.

Плюсы и минусы механических часов

Рассмотрим, какими достоинствами и недостатками обладают механические часы. Над их совершенствованием специалисты работают не одну сотню лет, они достаточно надежны и не теряют популярности до сих пор.

Механизм часов может быть хрупким. Брать их с собой в экстремальный поход или на интенсивную спортивную тренировку не стоит. Исключением могут быть специальные ударопрочные модели.

Механические часы можно ремонтировать. Мастер может на заказ изготовить любую деталь и восстановить часы вашего прадедушки, доставшиеся в наследство.

Механика не зависит от батареек. Недостаток – их нужно постоянно заводить, но эту проблему можно решить с помощью автоподзавода. Автономность может составлять до 20 суток.

Современные механические приборы точны, но все же значительно уступают кварцевым.

Сборка механических часов производится лично мастером, что увеличивает их стоимость, особенно с учетом того, что ручная работа сегодня высоко ценится.

Механизм часов интересен, за ходом шестерней приятно наблюдать. Это используют многие производители – недавно приобрели популярность модели с прозрачным корпусом, позволяющие наблюдать за движением деталей – «скелетоны».

Механические часы обычно заключены в металлический корпус и могут быть тяжелыми.

В часах может присутствовать большой набор функций, но это значительно увеличивает их стоимость.

При изменении температуры теряют точность.

Срок службы более 10 лет при хорошем уходе.

Плюсы и минусы кварцевых часов

Какими важными качествами обладают часы кварцевые наручные мужские и женские?

Кварцевые часы устойчивы к ударам и могут использоваться активными людьми, любителями экстремальных видов спорта и туризма.

Имеют большое количество функций благодаря электронному чипу.

Корпус выполнен из пластика, что делает изделия легкими и прочными. Их могут носить даже дети.

Благодаря встроенной батарее часы не нужно заводить. Качественный элемент питания обеспечит беспрерывную работу на протяжении 10 лет.

Кварцевые устройства можно отремонтировать только в случае наличия запасных частей, которые выпускаются на предприятии. Если модель устарела и запчасти не производятся, починить часы будет сложно.

Кварцевым часам свойственна высокая точность хода +/- 5 секунд в год. Этот фактор не зависит от изменения температуры.

Какие выбрать

Нельзя сказать точно, какие часы лучше – кварцевые или механические. Ведь несмотря на широкую популярность современных электронных изделий, традиционная механика нашла своих верных поклонников, особенно в последнее время, когда обилие новых материалов, в том числе прозрачного прочного пластика, позволяет насладиться видом работы слаженного часового механизма.

Кварцевые часы считаются более точными и практичными в использовании, а механические – неустаревающая классика часового производства. Если рассматривать вопрос цены, то сделанная вручную механика дороже кварца массового производства, хотя в обеих категориях можно найти как люксовые модели высокой стоимости, так и бюджетные.

Безусловно, для активной жизни и занятий спортом подойдут кварцевые часы, а классический образ может дополнить "механика".

Кварцевые часы — часы, в которых в качестве колебательной системы применяется кристалл кварца. Хотя электронные часы также являются кварцевыми, выражение «кварцевые часы» обычно применяется только к электромеханическим часам (электронным часам со стрелками).

Качественные бытовые кварцевые часы имеют точность ±15 секунд/месяц (в специально спроектированных особо точных хронометрах до 0,3 секунды/месяц). Таким образом, выставлять их надо дважды в год. Однако кристалл кварца подвержен старению, и со временем часы начинают, как правило, спешить.

Содержание

История [ править | править код ]

Первые кварцевые часы, под названием «Ventura», были выпущены в 1957 году американской компанией «Hamilton», однако правильнее эти часы назвать электрическими. В 1969 году, на рынке Японии, компанией «Seiko» были представлены первые в мире кварцевые часы в современном понимании данного термина — это была модель «Astron». В 1978 году американская компания «Хьюлетт Паккард» впервые выпустила кварцевые часы с микрокалькулятором. На нём можно было совершать математические операции с шестизначными числами. Его клавиши нажимали шариковой ручкой. Размер этих часов составлял несколько квадратных сантиметров. В период между 1970 и 1990 годами в Швейцарии произошёл «Кварцевый кризис», доля швейцарских часов, проданных на мировом рынке, упала с 50 % до 15 % [1] [2] . Причиной кризиса послужила привязанность швейцарских часовых производителей к старым традициям производства механических часов [3] . Только через 20 лет, благодаря объединённым усилиям нескольких ведущих фирм швейцарской часовой индустрии, Швейцарии удалось вернуть себе лидирующие позиции на мировом рынке [4] .

Принцип работы [ править | править код ]

Электронная часть часов состоит из генератора колебаний, стабилизированных кварцевым резонатором, и делителя. Частота колебаний генератора, как правило, равна 32 768 Гц.
Выбор именно этой частоты обусловлен тем, что для получения секундного такта, необходимого для работы механической части часов, частоту кварцевого генератора требуется разделить на 2 15 . Это делается простейшим двоичным счётчиком, что упрощает электронную часть; особенно актуально это было до начала производства специализированных часовых микросхем.
Импульсы с периодом 1 с (в некоторых случаях частота выше) подаются на шаговый электродвигатель (как правило, это двигатель Лавета), вал которого через систему зубчатых колёс приводит в движение стрелки. Также существуют часы (как правило, настенные с относительно большим циферблатом), у которых частота импульсов на шаговом двигателе выше (около 5 Гц), соответственно у них другое соотношение редукции (механической передачи через зубчатые колёса). Что обеспечивает более плавный ход секундной стрелки.

Устройство электромеханических часов [ править | править код ]

Электромеханические часы состоят из таких узлов:

• источник питания (батарейка, солнечные элементы-подзаряжаемый элемент(solar, tough solar, eco drive), кинетик-ротор заряжающий аккумулятор);
• генератор с кварцевым резонатором;
• счётчик-делитель частоты;
• шаговый электродвигатель (чаще используется Шаговый электродвигатель Лавета);
• система шестерён, которая передаёт вращение электродвигателя на стрелки;
• фрикцион перевода стрелок;
• колесо и стрелка будильника (если таковой есть).

Некоторые модели наручных кварцевых часов имеют цифровой дисплей электронных часов (так называемые гибридные часы).

Практически для каждого современного человека обязательным ежедневным аксессуаром являются наручные часы. Они помогают точно определять время, завершают образ, создают имидж и подчеркивают статус. Когда пользователь выбирает подходящую для себя модель, то он колеблется между приобретением механического и кварцевого механизма. Поскольку это главное, на что необходимо обращать внимание при покупке часов. Что такое кварцевый механизм, почему он лучше или хуже механики и какие бренды представлены на рынке, вы узнаете из нашей статьи.

Чем кварц отличается от механики?

Наручные часы делятся на две категории – кварцевые и механические. Кому-то по нраву первый вариант, а кто-то его не приемлет, отдавая предпочтение классике часового искусства, то есть механическим моделям. Каждая из систем обладает собственными преимуществами и минусами, а потому трудно однозначно сказать, какой из них лучше.

Кварцевые ходики от механических изделий отличаются приводящим их в действие очагом энергии.

Кварцевые наручные часы

Поставщиком энергии в кварцевых аксессуарах является батарейка. От нее питаются шаговый электромоторчик и электронный блок модели. Последний ежесекундно подает двигателю извещение, чтобы тот передвигал стрелки. Точность механизма кварцевых часов и высочайшая стабильность частоты продуцируемых колебаний обеспечивается кварцевым кристаллом (минерал природного происхождения, входящий в состав песка и давший наименование механизму). Несоответствие точному времени ровно 15-25 секундам в месяц. Лучшие аксессуары демонстрируют расхождение, составляющее всего пять секунд в год.

Поскольку батарейка может работать безотказно не менее трех лет, то часы не нуждаются в подзаводе

В механических ходиках используется спиральная пружина, находящаяся в барабане с зазубренным краем. Когда часы заводят, эта пружинка скручивается. Раскручиваясь, она активирует барабан, а вращение последнего заставляет двигаться весь механизм. Пружинный двигатель имеет один существенный недочет: пружина раскручивается с неравномерной скоростью, из-за чего часы идут не точно.

Механические наручные часы

Как появился кварцевый механизм?

Первый раз кварцевые наручные часы были представлены торговой маркой Hamilton в 1957 году. В конце 70-х годов прошлого века бренд Hewlett Pacckard из США выпустил модель с функцией микрокалькулятора. Аксессуар позволял производить математические расчеты с шестизначными цифрами. Чтобы нажать кнопки калькулятора, приходилось пользоваться шариковой ручкой.

В 60-х годах в Швейцарии случился так называемый кварцевый кризис: на мировом рынке продажи швейцарских часов с 50% снизились до 15%. Эта депрессия была спровоцирована тем, что швейцарские часовщики оказались слишком привязанными к старинным традициям изготовления механических моделей. Лишь спустя два десятка лет, когда объединились несколько лидирующих швейцарских часовых компаний, стране удалось вернуть себе былое первенство на часовом рынке.

Швейцарские кварцевые часы

Как функционируют кварцевые часы?

Кварцевый тип механизма в часах значит, что для создания его основы используется очищенный природный кристалл кварца в виде камертона. Его заключают в особенную камеру, а потому при разборе изделия его не видно. Если на кварц оказать воздействие током, то он начинает пульсировать в бесперебойном ритме, составляющем 32768 колебаний в секунду. Вместе с этим, пульсируя, кварц источает личные электроразряды, управляющие часовым ходом.

Вместе устройство кварцевого часового механизма функционирует так:

1. Батарейка питает энергией электронный блок, который посылает кварцевому кристаллу электроимпульс.
2. Кварц в итоге пульсирует с силой, доходящей до 32768 колебаний в одну секунду. Каждое колебание в распределительный блок посылает импульс. Частотность кристалла уменьшается до толчка в секунду. В итоге импульс происходит через каждую секунду.
3. Для поворота стрелки этого мало, поэтому импульс становится более мощным благодаря приводному блоку и подается к пошаговому двигателю, который и «ответственен» за перемещение стрелок.
4. Из-за электрических импульсов в моторчике создаются магнитное поле, переворачивающее особенный ротор, который перемещает секундный указатель на секунду сквозь шестерни.

Вот так работают кварцевые часы, пользующиеся ныне чрезвычайным спросом.

Преимущества кварцевых моделей

Среди плюсов кварцевых часов можно выделить то, что они идут с завидной точностью. В месяц различие во времени может быть равным 20 секундам. А лучшие кварцевые механизмы это расхождение сокращают всего до пяти секунд за год.

Такие ходики более надежные, нежели механические «коллеги», поскольку состоят из минимального количества элементов – шагового электромоторчика и электронного блока.

Часы, оснащенные кварцевым механизмом, не требует каждодневного подзавода. На рынке есть экземпляры, батарейку в которых следует менять лишь раз в три года. Но есть и изделия, в которых менять батарейку разрешается еще реже – раз в десятилетие.

Кварцевые часы отличаются доступной стоимостью, поскольку собираются не вручную. Поэтому их себе может позволить человек с наиболее стесненным бюджетом.

Изделия устойчивы к разным ударам, а потому их с легкостью могут использовать приверженцы экстремальных развлечений и динамичного образа жизни.

Недостатки ходиков с кварцем

Такие аксессуары не имеют существенных недостатков. Но все же несколько позиций можно выделить. Так, вам хоть и нечасто, но придется покупать батарейку. А если ваши часы были изготовлены в конце прошлого столетия, то найти подходящий источник питания вам и вовсе не удастся, поскольку ныне таких не выпускают.

Механизмы не могут похвастаться высокой ремонтопригодностью. Если производитель больше не делает запасных элементов, то отремонтировать часы поможет лишь полная замена механизма. Ремонт и замена кварцевого механизма часов нужны тогда, когда часы полностью остановились.

Как правило, в 90% случаев аксессуарам требуется полная замена механизма, поскольку возобновление старого образца не представляется возможным

Но это относительные недочеты, ведь замена батарейки не вызовет проблем, особенно если речь идет о красивом и стильном аксессуаре. А если учесть прекрасное соотношение качества и стоимости, то этот минус вообще становится незаметным.

Период эксплуатации

Каждый пользователь, который покупает кварцевый хронограф или хронометр, задается вопросом о том, сколько времени он прослужит и что произойдет, если нарушится невредимость механизма. Эксперты утверждают, что зачастую подобное устройство легче поменять на новое до того момента, как оно испортится.

Кварцевые часы с хронографом

По истечении времени батарейка может начинать садиться. В этом случае часы будут отставать. Если же кварц разрушится, то ходики, наоборот, начнут спешить. Но обе причины устраняются посредством замены вышедшего из строя элемента. Таким образом, считается, что кварцевый часовой механизм – это долговечный, качественный экземпляр, который ломается в редких случаях.

Как выбрать интерьерные часы?

Часто пользователи отдают предпочтение кварцевым механизмам и при выборе часов для оформления интерьера. Принцип работы кварца в настенных часах такой же, как и в наручных.

Настенные кварцевые модели являются наиболее доступными по стоимости. В сравнении с механическими и электронными изделиями ассортимент кварцевых интерьерных часов более обширный. При их выборе следует учитывать соответствие размера изделия параметрам комнаты. Чем большее помещение, тем большим должен быть и приобретаемый экземпляр.

Настенные кварцевые часы Young Town

На часовом рынке нередко можно встретить механизмы с функцией боя. Производители кварцевых механизмов с боем уверяют, что такие часы идут с повышенной точностью и рассчитаны они для настенных часов. Так, наиболее известной фирмой, занимающейся выпуском именно таких систем, есть компания Young Town.

Поэтому, если вы хотите, чтобы каждый час в вашем доме раздавался приятный звук курантов, то такие изделия вам обязательно понравятся

Лучшие кварцевые часы, сделанные в Поднебесной

Самой востребованной и популярной категорией наручных часов китайских производителей являются кварцевые модели. Почти каждый бренд представляет минимум три-четыре таких экземпляра. Рассматривая модели и виды китайских кварцевых механизмов, нельзя оставить без внимания торговую марку ONELOONG. Покупателям предлагается приблизительно десять решений с разнообразным оформлением. Все модели обладают корпусом, диаметр которого достигает 46 сантиметров и имитирует металл. Кроме того, на каждом экземпляре предусмотрены четкие крупные цифры.

Китайские кварцевые часы ONELOONG

WEIDE – еще один китайский бренд, предлагающий такие часы. Эту фирму можно считать модным экспертом. В каждой модели предусмотрен кварцевый бесшумный механизм плавного хода. Это многофункциональные аксессуары, в которых есть секундомер, воспроизведение дня недели и даты, интегрированный хронограф, подсветка дисплея и стрелок.

Лучшие механизмы из Японии

Сегодня надежный японский кварцевый механизм Miyota и Seiko является наиболее востребованным в изготовлении разнообразных брендов часов. Отличительной характеристикой торговой марки Miyota есть то, что все часовые механизмы собираются только в стране восходящего солнца, соответственно с наиболее высокими показателями качества, благодаря чему ходики работают невероятно точно и надежно.

Основным критерием качества японских кварцевых механизмов Seiko есть также безошибочность хода, определяющаяся корректировкой кварцевого генератора. Такие модели обладают закрытой конструкцией, защищающей механизмы от попадания пыли и разных посторонних мелких деталей.

Японские кварцевые часы Сейко

Еще одним лидером является механизм Citizen, использующийся в таких часах, как Casio и Seiko. Хронометры с кварцем Citizen отличаются прочностью, стойкостью к повреждениям, попаданиям влаги и ударам. Системы покрыты карбидом титана, в семь раз увеличивающим прочность.

Механизмы Casio, которые также производит Япония, уже давно известны на отечественных просторах. Они надежны, долговечны и чрезвычайно точны. Их выбирают те, кто ценит собственный имидж и для кого важен имеющийся статус.

Японские часы Casio

Отдельно про Orient

Существует еще один японский бренд, специализирующийся на производстве кварцевых наручных часов. Это Orient. Все модели этой торговой марки отличаются друг от друга дизайном и функциональностью. Так, в коллекции представлены простые аксессуары с часовой, минутной и секундной стрелками. Есть экземпляры, снабженные окошком даты. Также в серии присутствуют изделия с дополнительными указателями суточного времени, даты и дня недели.

Заводить кварцевые наручные часы «Ориент» не нужно. У всех моделей различная степень водозащиты, колеблющаяся от 30 до двух сотен метров.

Кварцевые наручные часы «Ориент»

Механизмы из Швейцарии

Швейцарские кварцевые механизмы для наручных часов Ronda 517 и 515 – это самые популярные системы. На единственной батарейке они способны функционировать более трех лет. А вот модель 715 может работать и того больше – целых пять лет. Независимо от того, сколько могут функционировать механизмы Ronda, всем им свойственна точность и надежность. Расхождение равно не больше 10/+20 секунд в месяц.

Механизмы Ronda интегрированы в часы Luminox, которые поставляют вооруженным силам Америки. Швейцарская система без проблем устанавливается в герметический корпус, устойчивый к встряскам и ныряниям на глубину до сотни метров.

Швейцарские кварцевые наручные часы Luminox

Кварцевые механизмы ЕТА – еще одни системы, созданные швейцарцами. Швейцария много в чем благодаря именно этой торговой марке, стала образцом часового искусства. ЕТА кварц, применяемый для создания аксессуаров, выращивается на самом производстве.

Такой механизм, прежде всего, является залогом того, что даже наиболее привередливый человек разыщет ходики, способные удовлетворить каждое из его требований. Кроме главных функций, механизм может обладать и рядом дополнительных. Например, будильником, компасом, индикатором подзарядки батареи.

Механизм ЕТА в кварцевых часах

Германские механизмы

Если речь заходит о надежных, качественных и точных часах – то нельзя не вспомнить кварцевый механизм Hermle из Германии. Эта немецкая компания производит кварцевые беззвучные часовые механизмы.

Германские кварцевые часы Hermle

Практически в каждой детали чувствуется качество данных систем. Стоимость таких механизмов разрешает использовать их в комплекте с дорогостоящими либо необычными корпусами часов.