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宝捷为你介绍电子表发展史

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-07-24 10:11:00【

 电子表是内部装配有电子元件的表,一般分液晶显示数字式和石英指针式两种。戴电子表的人一定都为它的方便和准确性好而感到高兴。它不但能显示时间,而且能显示星期和日期。

简介

一提到时钟,大家一定会想起振动。机械表利用的是机械振动,电子表当然是利用电学振荡。最早的振荡电路是由电感器电容器构成,称为LC电路,但其频率稳定性却不大好,后来,科学家们用石英晶体代替LC振荡器,就大大提高了频率稳定性。石英为规则的六边形晶体。在石英晶体上按一定方位切割下的薄片叫做石英晶片。石英晶片有一个奇妙的特性:若晶片上加以机械力,则在相应的方向上就会产生电场。这种物理现象称为"压电效应"。当在石英晶片的极板上接上交流电场。当外加交变电压的频率与石英晶片的固有频率相等时,就会产生共振。这种现象称为"压电共振"。利用这种稳定的振荡特性,人们就创造出了精度极高的电子表和石英钟

起源

电子表是20世纪50年代才开始出现的新型计时器。最早的一款电子表被称做摆轮游丝电子表,它诞生于1955年。这种手表用电磁摆轮代替发条驱动,以摆轮游丝作为振荡器,微型电池为能源,通过电子线路驱动摆轮工作。它的走时部分与机械手表完全相同,被称为第一代电子手表。1960年,美国布洛瓦公司最早开始出售音叉电子手表。这种手表以金属音叉作为振荡器,用电子线路输出脉冲电流,使机械音叉振动。它比摆轮式电子手表结构简单,走时更精确,被称为第二代电子手表。1969年,日本精工舍公司推出了世界上最早的石英电子表。石英电子表的出现,立刻成为了钟表界主流产品,它走时精确,结构简单,轻松地将一、二代电子表,甚至机械表淘汰出局。石英表又称水晶振动式电子表,因为它是利用水晶片的发振现象来计时的。当水晶受到外部的加力电压,就会产生变形和伸缩反应;如果压缩水晶,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水晶,为我们带来准确的时间。

  分类

电子表可分为数字式石英电子手表、指针式石英电子手表及自动石英表和光动能手表

1.数字式石英电子手表

石英晶体的压电效应和两极管式液晶显示相结合的手表,其功能完全由电子元件完成。

2.指针式石英表

石英表的能源来自氧化银扣式电池,氧化银扣式电池向集成电路提供特定电压之后,通过其中的振荡电路和石英谐振器使石英振子起振,形成振荡电路源。从振荡电路中输出的频率为32768赫兹的电信号进入分频电路后经过16级分频产生出0.5Hz的脉冲信号,再经过窄脉冲电路输出脉冲信号进入驱动电路中去放大,并且形成交替变化的双向脉冲信号,从而驱动步进电机作间歇性转动,进一步带动传动轮系,使表针准确地显示时间。

l  电池-----提供能源,确保电路正常工作。

l  电路部分-----提供频率和功率稳定的电脉冲,推进步进电机转动。

l  X步进电机-----把电子器件部分输出的电能转换成机械能。

l  传动轮系-----把电机转了输出的机械能转动逐级传递给秒轮、分轮、时轮、拨历轮。

l  走针机构-----带动指针转动指示时间。

l  拨针机构-----调校时间和日历、周历、还具有止秒功能

3、自动石英电子表

它是自动表与石英表的结合体,其动力来源来自配戴者手臂的摆动带动表内的自动盘转动,所产生的动能推动内制的微型发电马达转化为能源,为表内的石英装置提供充足电力,多余的电能则会被微型电容器储存起来。这种利用机械能转化为电能的设计,在经过现今技术的不断改良后,充满能量时,可持续运作达数十天之久。自动石英表结合自动表的上链方便性与石英表的精准,且无须使用电池,更加环保,已有越来越多品牌制作这类型手表。

注意事项:要定期保养,并且避免将表放置于有磁性的地方。瑞士天梭表日本精工表都是较出名的自动石英表

4. 太阳能电子表

太阳电池是使用纯度极高的硅片制成的,这种硅片经过特殊处理形成两层极薄的薄层,当阳光或灯光照射到硅片表面,就能把光能转变为光电流及光电压。电流由电压高的太阳电池流至电压低的手表电池而得以充电。为了防止太阳电池所流入手表的电压太高,内部有二极管电阻来充当缓冲器以便保护手表电池及寿命。

注意事项:定期检查当然是免不了的,另外要注意,更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,使用金属镊子易造成短路。光动能手表工作原理:首先通过太阳能晶片将光能转换成电能,并将电能储存在可循环使用的钛锂离子充电电池中,再由电池发出的电能通过集成电路产生脉冲信号到线圈并产生磁力驱动步进马达,由电能转换成动能,推动齿轮转动并带动指针来指示时间,充满电后黑暗中可运行40-180天左右,走时精确,充电电池寿命10 

5.多功能电子手表

多功能电子手表机芯是手表设1400计制造技术和精密工艺的极品之作,这类电子手表除了显示时间之外,它更是集中了其他多种功能。如显示月相和季节,并可设定每小时、每十五分钟响闹报时,具有万年历等。这种手表的结构繁密,其设计就像房子,是层叠式的。最底层是地牢,是时间装置,显示时、分、秒;第二层是报时打簧装置,设计精密的型号可以每小时、每刻钟、每五分钟报时,甚至可以在每一刻钟后逐分报时。机芯由至1800块零件,个别只有千分之一毫米大小,每一部分均经顶级师傅切割、打磨和琢造。就技术、科技和手工造诣而言,世上只有数家欧洲钟表厂集备诸种条件,可以制造少数手表。放眼当今业界,懂得制造这些复杂功能表。人数不足一百。而技艺高超的制表师傅制造一只此类机芯,一般要花上六至十二个月。

 

6.LED电子表

LED手表是用环保炫丽的LED灯来显示时间,突显个性化、艺术化的设计理念,LED手表的款式各异,甚至完全颠覆传统手表的读时观念。深圳龙科美在LED手表方面有着独到的技术和设计制作理念。LED手表跟其他手表最大的区别就是手表机芯内部装有LED灯和LED显示屏,主要功能在于LED显示效果。如今,手表的用途已远远超过了最初显示时间的功能,而是通过它的华美与精致,来凸显佩戴者的气质,给人增光添彩。

 发展

电子表,以电池为能源代替发条,不用手上弦,有多种结构,外形同机械手表,统称电子手表,根据结构形式与发明的先后,电子表分为四代。

第一代是摆轮游丝电子手表,是以摆轮游丝作为振荡器,以微型电池为能源,通过电子线路驱动摆轮工作。

第二代是音叉电子手表,是以金属音叉作为振荡器,用电子线路输出脉冲电流,使机械音叉振动。

第三代是指针式石英电子手表,是利用石英谐振器作为振荡器,通过电子分频器后驱动步进马达带动轮系和指针

第四代是数字石英电子表,它也是采用石英谐振器作为振荡器,不同的是它经过分频、计数和译码后利用显示器件以数字的形式来显示时间。

前三代电子手表均带有传统的机械指针机构,而第四代采用大规模集成电路,完全脱离了传统的机械结构的全电子手表。

 元件结构

电子表元件结构说明:

一、电池是电子手表的能源装置。它给集成电路、步进电机的工作提供电能。

二、石英谐振器(也称石英振子)是电子手表的振荡系统。它与集成电路组成石英振荡器,产生稳定度高的电信号,作为石英电子手表的时间基准。振荡频率一般为32768Hz

三、集成电路是将石英振荡器产生的高频电信号,经过挫形,变成方波,再通过分频电路使高频电信号降到0. 5Hz(周期为2s)的准确信号,然后通过窄脉冲形成电路和驱动电路,形成时间间隔为Is的双向脉冲输出。用它来驱动步进电机。

四、步进电机是石英电子手表的能量转换机构,它将由集成电路输入的电能转换成磁能,再将磁能转换成机械能来推动轮系转动。步进电机通常是在双向脉冲的驱动下,进行步进运动的。石英瑞士手表振荡器每Is发出一个驱动脉冲,转子转动180。,步进电机则2s1圈。传动轮系接受步进电机的机械能,使其运转。通过各对齿轮传动比的匹配,最后使秒轮、分轮和时轮按一定的转速转动,从而达到准确计时的目的。

五、拨针机构是用来校对时、分针及调整日历、周历机构的。它与机械阿玛尼手表不同的是在柄轴拉出后,秒针即停止运动。

六、微调电容是用来校准石英振荡器频率漂移所造成的误差,亦对手表走时快慢进行微量调整的,相当于机械手表中的快慢针。但新型的石英电子手表均已不采用微调电容了,一般采用固定电容(已与石英谐振器匹配好快慢的电容)。更先进的是采用逻辑调频电路,使用逻辑控制方法来实现。这样就节省了一个外接元件。

   工作原理

  工作原理:

电源-----晶体振荡产生32768HZ频率------分频------整流------滤波------模数转换-----输出

电子元器件

无方向器件(无源器件):

电阻:单位:欧姆

电容:单位:法拉

电感:单位:亨

有方向器件(有源器件):电解电容、 二极管 、三极管、蜂鸣器

机芯结构: 

电源(电池)部分、PCB、元器件、胶罩、五金

  检测要求:

检测环境、设备、方法。

精度、工作电流、静态电流、功能。(使用寿命)

生产流程:

PCB---COB---焊锡----测试-----EL----LCD----入罩----上板(上五金片)----测试----上电池----功能测试-----贴电池贴纸

常见故障:

白板:1、首先电池是否有电,无电,更换电池;有电,将机芯AC点短路即可。2、电池有电,短路任不好的,修理PCB

断字(缺划):1、可能是螺丝松动,打紧螺丝即可;2、驳马条上有污物,重装去除污物即可;3LCDPCB坏,更换以上元件。

按灯字闪或无字:1、电池无电,更换电池;2、电池电压正常,按灯字闪,是亮灯干扰,增加干扰电容

 防护

电子手表计时准确,不用每天上弦,价格便宜,很受消费者喜爱,但由于它全是电子器件,佩带时与机械表有些不同要求。用液晶显示的电子表,在阳光曝晒或长期高温条件下容易老化;受潮后,最容易发生故障;受剧烈振动时,晶液玻璃和石英晶体容易损坏。使用一年左右,发现手表数字乱跳,显时模糊或计时功能不正常时,应更换新电池,以免电池漏液损破电子器件,为了节省电池,应尽量少用照果灯和闹时装置。

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