電子表 - 含電子線路的手表
電子表是內(nèi)部裝配有電子元件的表,一般分液晶顯示數(shù)字式和石英指針式兩種。戴電子表的人一定都為它的方便和準(zhǔn)確性好而感到高興。它不但能顯示時(shí)間,而且能顯示星期和日期。一提到時(shí)鐘,大家一定會(huì)想起振動(dòng)。機(jī)械表利用的是機(jī)械振動(dòng),電子表當(dāng)然是利用電學(xué)振蕩。

簡(jiǎn)介
最早的振蕩電路是由電感器和電容器構(gòu)成,稱為L(zhǎng)C電路,但其頻率穩(wěn)定性卻不大好,后來(lái),科學(xué)家們用石英晶體代替LC振蕩器,就大大提高了頻率穩(wěn)定性。石英為規(guī)則的六邊形晶體。在石英晶體上按一定方位切割下的薄片叫做三長(zhǎng)兩短英晶片。石英晶片有一個(gè)可妙的特性:若晶片上加以機(jī)械力,則在相應(yīng)的方向上就會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。這種物理現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。當(dāng)在石英晶片的極板上接上交流電場(chǎng)。當(dāng)外加交變電壓的頻率與石英晶片的固有頻率相等時(shí),就會(huì)產(chǎn)生共振。這種現(xiàn)象稱為“壓電共振”。利用這種穩(wěn)定的振蕩特性,人們就創(chuàng)造出了精度極高的電子表和石英鐘。
電子表是內(nèi)部裝配有電子元件的表,一般分液晶顯示數(shù)字式和石英指針式兩種。戴電子表的人一定都為它的方便和準(zhǔn)確性好而感到高興。它不但能顯示時(shí)間,而且能顯示星期和日期。
起源
電子表是20世紀(jì)50年代才開始出現(xiàn)的新型計(jì)時(shí)器。最早的一款電子表被稱做“擺輪游絲電子表”,它誕生于1955年。這種手表用電磁擺輪代替發(fā)條驅(qū)動(dòng),以擺輪游絲作為振蕩器,微型電池為能源,通過(guò)電子線路驅(qū)動(dòng)擺輪工作。它的走時(shí)部分與機(jī)械手表完全相同,被稱為第一代電子手表。1960年,美國(guó)布洛瓦公司最早開始出售“音叉電子手表”。這種手表以金屬音叉作為振蕩器,用電子線路輸出脈沖電流,使機(jī)械音叉振動(dòng)。它比擺輪式電子手表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,走時(shí)更精確,被稱為第二代電子手表。1969年,日本精工舍公司推出了世界上最早的石英電子表。石英電子表的出現(xiàn),立刻成為了鐘表界主流產(chǎn)品,它走時(shí)精確,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輕松地將一、二代電子表,甚至機(jī)械表淘汰出局。石英表又稱“水晶振動(dòng)式電子表”,因?yàn)樗抢盟摹鞍l(fā)振現(xiàn)象”來(lái)計(jì)時(shí)的。當(dāng)水晶受到外部的加力電壓,就會(huì)產(chǎn)生變形和伸縮反應(yīng);如果壓縮水晶,便會(huì)使水晶兩端產(chǎn)生電力。這樣的性質(zhì)在很多結(jié)晶體上也可見到,稱為“壓電效果”。石英表就是利用周期性持續(xù)“發(fā)振”的水晶,為我們帶來(lái)準(zhǔn)確的時(shí)間。
分類
電子表可分為數(shù)字式石英電子手表、指針式石英電子手表及自動(dòng)石英表和光動(dòng)能手表
數(shù)字式石英電子手表
石英晶體的壓電效應(yīng)和兩極管式液晶顯示相結(jié)合的手表,其功能完全由電子元件完成。
指針式石英表
石英表的能源來(lái)自氧化銀扣式電池,氧化銀扣式電池向集成電路提供特定電壓之后,通過(guò)其中的振蕩電路和石英諧振器使石英振子起振,形成振蕩電路源。從振蕩電路中輸出的頻率為32768赫茲的電信號(hào)進(jìn)入分頻電路后經(jīng)過(guò)16級(jí)分頻產(chǎn)生出0.5Hz的脈沖信號(hào),再經(jīng)過(guò)窄脈沖電路輸出脈沖信號(hào)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路中去放大,并且形成交替變化的雙向脈沖信號(hào),從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)作間歇性轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)一步帶動(dòng)傳動(dòng)輪系,使表針準(zhǔn)確地顯示時(shí)間。
電池—–提供能源,確保電路正常工作。???????????????????????????????????????????????
電路部分—–提供頻率和功率穩(wěn)定的電脈沖,推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
X步進(jìn)電機(jī)—–把電子器件部分輸出的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
傳動(dòng)輪系—–把電機(jī)轉(zhuǎn)了輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)動(dòng)逐級(jí)傳遞給秒輪、分輪、時(shí)輪、撥歷輪。
走針機(jī)構(gòu)—–帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)指示時(shí)間。
撥針機(jī)構(gòu)—–調(diào)校時(shí)間和日歷、周歷、還具有止秒功能。
發(fā)展
電子表,以電池為能源代替發(fā)條,不用手上弦,有多種結(jié)構(gòu),外形同機(jī)械手表,統(tǒng)稱電子手表,根據(jù)結(jié)構(gòu)形式與發(fā)明的先后,電子表分為四代。
第一代是擺輪游絲電子手表,是以擺輪游絲作為振蕩器,以微型電池為能源,通過(guò)電子線路驅(qū)動(dòng)擺輪工作。
第二代是音叉電子手表,是以金屬音叉作為振蕩器,用電子線路輸出脈沖電流,使機(jī)械音叉振動(dòng)。
第三代是指針式石英電子手表,是利用石英諧振器作為振蕩器,通過(guò)電子分頻器后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng)輪系和指針。
第四代是數(shù)字式石英電子表,它也是采用石英諧振器作為振蕩器,不同的是它經(jīng)過(guò)分頻、計(jì)數(shù)和譯碼后利用顯示器件以數(shù)字的形式來(lái)顯示時(shí)間。
前三代電子手表均帶有傳統(tǒng)的機(jī)械指針機(jī)構(gòu),而第四代采用大規(guī)模集成電路,完全脫離了傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的全電子手表。
原理
電子表和其他一切鐘表的計(jì)時(shí)原理一樣,就是利用周而復(fù)始、連續(xù)不停的振動(dòng)。不同的是,機(jī)械表是以發(fā)條的彈性形變作為動(dòng)力,帶動(dòng)表內(nèi)的計(jì)時(shí)器振動(dòng)計(jì)時(shí);而電子表是利用電池作為動(dòng)力,然后將電能轉(zhuǎn)化成磁能,選用一種敏感器件 - 如石英晶體管作為開關(guān)帶動(dòng)計(jì)時(shí)器做不停振動(dòng),同時(shí)磁能又轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,帶動(dòng)表針轉(zhuǎn)動(dòng) - 或數(shù)字變化,顯示時(shí)間。
電子表工作原理:
電源—–晶體振蕩產(chǎn)生32768HZ頻率——分頻——整流——濾波——模數(shù)轉(zhuǎn)換—–輸出。
電子元器件
無(wú)方向器件(無(wú)源器件):
電阻:?jiǎn)挝唬簹W姆
電容:?jiǎn)挝唬悍ɡ?/p>
電感:?jiǎn)挝唬汉?/p>
有方向器件(有源器件):電解電容、 二極管 、三極管、蜂鳴器
機(jī)芯結(jié)構(gòu):
電源(電池)部分、PCB、元器件、膠罩、五金
檢測(cè)要求:
檢測(cè)環(huán)境、設(shè)備、方法。
精度、工作電流、靜態(tài)電流、功能。(使用壽命)
生產(chǎn)流程:
PCB—COB—焊錫—-測(cè)試—–EL片—-LCD—-入罩—-上板(上五金片)—-測(cè)試—-上電池—-功能測(cè)試—–貼電池貼紙。
常見故障排除:
白板:1、首先電池是否有電,無(wú)電,更換電池;有電,將機(jī)芯AC點(diǎn)短路即可。2、電池有電,短路任不好的,修理PCB。
斷字(缺劃):1、可能是螺絲松動(dòng),打緊螺絲即可;2、駁馬條上有污物,重裝去除污物即可;3、LCD或PCB壞,更換以上元件。
按燈字閃或無(wú)字:1、電池?zé)o電,更換電池;2、電池電壓正常,按燈字閃,是亮燈干擾,增加干擾電容;
防護(hù)
電子手表計(jì)時(shí)準(zhǔn)確,不用每天上弦,價(jià)格便宜,很受消費(fèi)者喜愛,但由于它全是電子器件,佩帶時(shí)與機(jī)械表有些不同要求。用晶液顯示的電子表,在陽(yáng)光曝曬或長(zhǎng)期高溫條件下容易老化;受潮后,最容易發(fā)生故障;受劇烈振動(dòng)時(shí),晶液玻璃和石英晶體容易損壞。使用一年左右,發(fā)現(xiàn)手表數(shù)字亂跳,顯時(shí)模糊或計(jì)時(shí)功能不正常時(shí),應(yīng)更換新電池,以免電池漏液損破電子器件,為了節(jié)省電池,應(yīng)盡量少用照果燈和鬧時(shí)裝置。
元件結(jié)構(gòu)
電子表元件結(jié)構(gòu)說(shuō)明:
一、電池是電子手表的能源裝置。它給集成電路、步進(jìn)電機(jī)的工作提供電能。
二、石英諧振器(也稱石英振子)是電子手表的振蕩系統(tǒng)。它與集成電路組成石英振蕩器,產(chǎn)生穩(wěn)定度高的電信號(hào),作為石英電子手表的時(shí)間基準(zhǔn)。振蕩頻率一般為32768Hz。
三、集成電路是將石英振蕩器產(chǎn)生的高頻電信號(hào),經(jīng)過(guò)挫形,變成方波,再通過(guò)分頻電路使高頻電信號(hào)降到0.?5Hz - 周期為2s的準(zhǔn)確信號(hào),然后通過(guò)窄脈沖形成電路和驅(qū)動(dòng)電路,形成時(shí)間間隔為Is的雙向脈沖輸出。用它來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
四、步進(jìn)電機(jī)是石英電子手表的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),它將由集成電路輸入的電能轉(zhuǎn)換成磁能,再將磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來(lái)推動(dòng)輪系轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)通常是在雙向脈沖的驅(qū)動(dòng)下,進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的。石英瑞士手表振蕩器每Is發(fā)出一個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180。,步進(jìn)電機(jī)則2s轉(zhuǎn)1圈。傳動(dòng)輪系接受步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械能,使其運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的匹配,最后使秒輪、分輪和時(shí)輪按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的目的。
五、撥針機(jī)構(gòu)是用來(lái)校對(duì)時(shí)、分針及調(diào)整日歷、周歷機(jī)構(gòu)的。它與機(jī)械阿瑪尼手表不同的是在柄軸拉出后,秒針即停止運(yùn)動(dòng)。
六、微調(diào)電容是用來(lái)校準(zhǔn)石英振蕩器頻率漂移所造成的誤差,亦對(duì)手表走時(shí)快慢進(jìn)行微量調(diào)整的,相當(dāng)于機(jī)械手表中的快慢針。但新型的石英電子手表均已不采用微調(diào)電容了,一般采用固定電容(已與石英諧振器匹配好快慢的電容)。更先進(jìn)的是采用邏輯調(diào)頻電路,使用邏輯控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣就節(jié)省了一個(gè)外接元件。
工作原理
工作原理
電源—–晶體振蕩產(chǎn)生32768HZ頻率——分頻——整流——濾波——模數(shù)轉(zhuǎn)換—–輸出
電子元器件
無(wú)方向器件(無(wú)源器件):
電阻:?jiǎn)挝唬簹W姆
電容:?jiǎn)挝唬悍ɡ?/p>
電感:?jiǎn)挝唬汉?/p>
有方向器件(有源器件):電解電容、?二極管?、三極管、蜂鳴器
機(jī)芯結(jié)構(gòu):
電源(電池)部分、PCB、元器件、膠罩、五金
檢測(cè)要求
檢測(cè)環(huán)境、設(shè)備、方法。
精度、工作電流、靜態(tài)電流、功能。(使用壽命)
生產(chǎn)流程
PCB—COB—焊錫—-測(cè)試—–EL片—-LCD—-入罩—-上板(上五金片)—-測(cè)試—-上電池—-功能測(cè)試—–貼電池貼紙。
常見故障
白板:1、首先電池是否有電,無(wú)電,更換電池;有電,將機(jī)芯AC點(diǎn)短路即可。2、電池有電,短路任不好的,修理PCB。
斷字(缺劃):1、可能是螺絲松動(dòng),打緊螺絲即可;2、駁馬條上有污物,重裝去除污物即可;3、LCD或PCB壞,更換以上元件。
按燈字閃或無(wú)字:1、電池?zé)o電,更換電池;2、電池電壓正常,按燈字閃,是亮燈干擾,增加干擾電容;
防護(hù)
電子手表計(jì)時(shí)準(zhǔn)確,不用每天上弦,價(jià)格便宜,很受消費(fèi)者喜愛,但由于它全是電子器件,佩帶時(shí)與機(jī)械表有些不同要求。用晶液顯示的電子表,在陽(yáng)光曝曬或長(zhǎng)期高溫條件下容易老化;受潮后,最容易發(fā)生故障;受劇烈振動(dòng)時(shí),晶液玻璃和石英晶體容易損壞。使用一年左右,發(fā)現(xiàn)手表數(shù)字亂跳,顯時(shí)模糊或計(jì)時(shí)功能不正常時(shí),應(yīng)更換新電池,以免電池漏液損破電子器件,為了節(jié)省電池,應(yīng)盡量少用照果燈和鬧時(shí)裝置。
