Quartzové hodinky: mechanismus fungování a jejich výhody |
Quartzové hodinky jsou hodinky, u kterých funkce oscilačního systému, nezbytné pro chod celého mechanismu, vykonává křemenný krystal. To umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti a dlouhé životnosti mechanismu.
Myšlenku využití křemenného krystalu v hodinářství vyvíjeli inženýři již od začátku 1969. století, ale do praxe byla uvedena v prosinci XNUMX, kdy japonská společnost Seiko uvedla na trh první křemenné náramkové hodinky. A od té doby debaty o tom, které hodinky, quartzové nebo mechanické, jsou lepší, neutichly.
Jak fungují quartzové hodinky
Hlavní inovací v principu fungování bylo použití křemenného krystalu jako generátoru, který produkuje elektrický signál, jenž je rozdělen s frekvencí 1 Hz a přeměněn na impuls, vstupuje do krokového motoru, který nastavuje pohyb ručiček hodin. Ukazuje se, že pokud v předchozích mechanických hodinkách byl zdrojem energie pružinový nebo kyvadlový motor, který byl spuštěn v důsledku provozu složitého systému vzájemně propojených mechanismů, pak v křemenných hodinkách bylo toto schéma maximálně zjednodušeno. Nyní je zdroj energie jednodušší a kompaktnější, jeho rolí je speciální baterie, která je navržena pro životnost od několika měsíců do několika let.
Kromě toho má křemenný krystal tzv. piezoelektrické vlastnosti. To znamená, že při stlačení krystal produkuje elektrický impuls, přičemž stlačení je zajištěno vytvořením elektrického pole kolem krystalu. Vytvořením obvodu, ve kterém se kolem křemenného krystalu periodicky vytváří a mizí elektrické pole, je tedy možné dosáhnout generování elektrických impulsů. Výsledné kmity krystalu se používají ke spuštění hodinového mechanismu. Zároveň je pro přesnost křemenných hodinek nutné dosáhnout kmitací frekvence 32768 hertzů (tedy 32768 kmitů za sekundu). Pak už je to otázka techniky, tedy mechanismu, který bude kmity křemenného krystalu převádět do pohybu hodinových ručiček: krokový motor, ozubené kolo, druhé kolo, centrální kolo, hodinové kolo.
Srovnání s mechanickými hodinkami
Debata o tom, které hodinky jsou lepší, mechanické nebo quartzové, není v podstatě stará více než čtyřicet let. Ale zuřivost a nesmiřitelnost, s jakou se tyto debaty vedou, naznačují, že tyto neshody mají velkou šanci stát se věčnými, tedy neřešitelnými.
Existují objektivní parametry pro srovnání. Například průměrná přesnost quartzových hodinek je mnohem vyšší (plus minus 20 sekund za měsíc) než u mechanických hodinek (plus minus 20 sekund za den).
Autonomie používání (tj. absence potřeby vnějších vlivů k udržení normálního provozu mechanismu) křemenných hodinek je také vyšší – v průměru 2 roky oproti jednomu a půl až dvěma dnům u mechanických hodinek.
Quartzové hodinky jsou odolnější vůči nárazům díky menšímu počtu mechanických součástí, které jsou díky své tenkosti poměrně křehké a při pádu nebo nárazu se snadno stanou nepoužitelnými.
Quartzové hodinky jsou však mnohem náchylnější k účinkům vysokých a nízkých teplot a elektromagnetického záření než mechanické hodinky. Navíc je mnohem snazší opravit rozbité mechanické hodinky, protože lze vyměnit část mechanismu, zatímco pokud dojde k vážnému poškození quartzových hodinek, nejčastěji to znamená konec jejich životnosti, doslova i obrazně.
Moderní quartzové hodinky nejsou z hlediska životnosti horší než mechanické a tato doba je u obou typů hodinek v průměru asi 10 let.
Mechanické hodinky jsou obecně dražší než quartzové hodinky, což se vysvětluje složitostí výroby, ale na druhou stranu jsou mechanické hodinky díky stejným faktorům (historie, tradice, kulturní dědictví) považovány za prestižnější.
Alexandr Babitsky