
日前,citizen发布了石英表(其实2018年就已经有了)。 其精度达到年误差1秒,成为世界上最准确的石英表。 石英表,我们一般来说就是电子表。 (但是,电子表和石英表不一样,它有更大的范围。 随着科学技术的发展,现在石英表的类型越来越多,技术也越来越成熟。 人们认为使用电池的石英表应该没有误差,但事情正如所愿。 石英表非常准确,但仍然有误差。
看起来很简单,我不认为这是一只非常厉害的表
以前的报道(在看不到的石英表中,其实也有高级的。 详细介绍了石英表的工作原理和目前主流石英表为提高精度而采取的措施。 简单来说,石英钟表使用石英振子作为振荡器,其振荡频率由步进电机和齿轮系完成最终显示。 如果有液晶屏的话,还需要液晶显示原件。 实际上与机械表的原理相似,但动力源和振荡器不同。
影响石英表准确性的因素是什么呢? 温差、磁场、振动,其中温差的影响最明显。 石英晶体振荡器内部是石英晶体,不像机械表传统的金属游丝那样受磁,磁场对机械表的影响远远小于机械表,但温差的变化对石英晶体振荡器的影响非常大,在高温或低温下石英表的运行会产生很大的偏差,通常情况下无论是机械表还是石英表,振动都会影响内部的稳定性。 不同的是石英表振动频率高,振动影响的是齿轮系。 因此,高档石英表对这些面进行补偿处理,为了提高精度,磁场影响小,一般不做高防磁。
人们可能会问,机械表是艺术,机械表有误差,精准是追求,石英表是天然优势,石英表是道具表,追求极致精准又有什么意义呢? 事实上,自20世纪60年代以来,石英表也一直在追求极致的准确性。 现代技术可以让一只手表通过互联网和GPS分秒不差,但对于石英表来说,如何通过自身技术的提升,让自身达到极致的精准,仍然是制表业不断克服的技术方向。 对消费者的日常生活来说意义不大,对专业领域来说,这是一块必须征服的领土,就像机械表追求极致的精准,也是钟表匠的理想。
西铁城是日本最有名的手表品牌之一,其最主要的特色技术是光能和石英技术,机械表也有很多,但高端还很少有名。 此次发布的手表是为了庆祝品牌创立100周年而推出的,搭载了西铁城最新的Cal.0100机芯,集西铁城的这两项顶级技术,光能和高精度石英技术,年误差达1秒。 它是如何实现的呢?
据了解,在石英表诞生后的半个世纪里,量产的石英表中达到的最高精度是年误差5秒。 西铁城、精工和斯沃集团都有这样的表,这可能是过去现有技术中的瓶颈。 西铁城将率先突破这一瓶颈,相信今后该技术将始终普及。 要提高精度,仍然要着眼于温差和振动。 西铁城做了以下设计。
AT切型石英振子
标准音叉型石英振子(左)和AT切石英振子(右)
石英振子就像机械表的摆锤系统一样,是石英表振动的中心。 传统的石英振子为叉型石英振动,振动频率为32768HZ,是传统机械表的8000倍。 尽管如此,由于标准误差仍为15秒/月,因此为了克服这一难点,需要采用特殊切割的晶体振荡器。 答案是AT切型石英振动。 西铁城早在1975年就开始使用AT切石英晶体振子制作石英机芯。 当时的振动频率达到4M赫兹,是标准叉形石英振子的100倍以上,而现在的新型Cal.0100机芯的AT切型石英振子的振动频率达到8.4 MHz (8,388,608 Hz ),是以前的2倍,标准音叉的2550Hz AT切石英晶体振荡器可以大幅度降低温差灵敏度,且由于整体式结构,振动幅度小,空间灵敏度低,可以大幅度提高振动频率,提高精度。 在不同方位,AT切石英晶体振荡器可以保持基本一致的精度。
高振动频率、对温差、方位不敏感,给AT切型石英振动带来了高精度的好处,但仅此还不够。
温差补偿系统
温度引起的两种石英振子的误差表现(实线为AT切石英振动) ) ) ) ) ) )。
AT切型石英振子对温差不敏感,但并非温差没有影响。 事实上,AT晶体振荡器仅在25较理想,在20以下或40以上都有影响,即使在25— 40之间性能也不是完全恒定的,需要使用温差补偿系统来降低温差对运行的影响。 西铁城温差补偿系统监测振动频率,根据振动频率的变化每分钟补偿一次。 由于每个晶振对温差的敏感性存在微妙的差异,每个手表的温差补偿系统需要单独进行测试赛以实现最佳效果。 以前介绍过常用的温差补偿系统的实现方式。 一个是对温差敏感性不同的两个水晶振动互补,意思类似于初期机器表里的双重金属振子。 另一种是数字控制,是计算石英振动在不同温度下对振动频率的变化应该补偿的秒数进行补偿。 西铁城应该用后者,这样更准确。
振动修复
正如我之前提到的,振动也会影响石英表。 不仅是西铁城,浪琴发售的V.P.H手表也有振动控制功能。 振动主要影响齿轮和指针系统,受到突然振动时,齿轮和指针可能会偏移,振动修复可以恢复它们的位置。
光动能及节能处理
提高振动频率、提高温差补偿频率、增加振动修复会使手表非常准确,但这里都会增加能耗。 曾经用锂电池供电的高振动频率石英表,每年或每两年都需要更换一次电池,而精工推出的这种更强大的电池也只能使用3~5年。 因此,能源是个问题。 西铁城终于将光动能技术融合在这款手表上。 光能可以吸收光能并转化为电能,为手表供电。 同时西铁城对电路系统进行了节能处理,消除了不必要的能耗环节,节约了电能。 这样,在充满电的情况下,这块手表即使在黑暗中也能使用半年。 日常安装可以理解为不用更换电池也不用担心电力。
机芯通过技术手段变得极为精准,citien还运用了LIGA技术(用于制作高长宽比微结构的制造技术),使腕表的指针与表盘的刻度完美一致。 目前市面上的指针式手表大多由于组装和制造的问题,指针,特别是秒针和表盘的刻度不对准,有些偏移。 虽然读的时候的影响不是很大,但是追求终极是无法忍受的。 西铁城能够使指针和刻度完全一致,在细节上确实令人钦佩。
相比之下,这种高端的技术,西铁城也不可能马上普及。 现在推出的是限量版,材质是铂金和超级钛金属,其中铂金限定100枚,适合人民币的价格在12万左右。 钛金属有两种版本,分别限定500片和200片,售价为人民币5万元。 这个价格不便宜啊。 但是,没办法。 是谁把石英表定为世界第一的标准呢?