电子石英钟的原理与选用

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电子石英钟与机械钟、音叉钟等相比,最突出的优点是走时精度高、使用简便,它的性能价格比明显高于其它各类机械钟,因而受到消费者的欢迎。

原理 石英钟按石英谐振器频率的不同而分为两大类:一类采用32768Hz的晶振;另一类采用4.19MHz晶振。图1为指针式石英钟的原理框图,它由机械部分和电路部分组成。

图1
图1 🔍原图 (864×450)

1、机械部分:图2为钟表用永磁步进电动机的原理图,它的作用是将来自电路输出的电流信号转变为转子的旋转运动。当电流流过定子线圈,定子的两极被每秒磁化一次,由此产生的磁场使转子发生转动。由于转子的运动仅与电信号的频率有关,每转一周都有固定的步数,因此在不失步的情况下,它不存在积累误差,这样就使钟的精度摆脱了机械部分的影响,仅仅由晶振频率和稳定性来决定。图3为机芯原理图。石英钟由于采用了大规模集成电路以及微型化的机械组件,所以机芯的体积大为缩小,其外形尺寸一般为56×56×14,图4为机芯外形图。

图2
图2 🔍原图 (513×322)
图3
图3 🔍原图 (860×788)
图4
图4 🔍原图 (507×372)

2、电路部分:石英钟电路种类很多,各厂家使用的电路型号各不相同,功能上有普通走时与音乐报时之分。图5为两种典型电路图,从图中可以看出其线路结构是一致的。

图5
图5 🔍原图 (679×395)

选择与使用 选择电子石英钟时,首先要注意它的款式、造型;钟面的色彩与所安放的墙壁必须有一定的对比度。大多数石英钟装入电池就能自动起步,走时时所发出的声响应该微弱而均匀,用手调节时分针拨盘时,时分针应均匀准确地转动,而手不感到太费力。走时时若出现时快时慢、时轻时重、时抖时稳以及启动费力等现象,则说明机芯质量不佳。

石英钟应悬挂在干燥的墙壁上,防止潮湿。由于晶振的稳定性主要受温度影响,因此要避免阳光直射以及远离热源。普通石英钟(不带音乐报时功能)使用一节5号电池,使用期一年以上,届时应注意更换,以防电池漏液损坏机芯。

目前市场上绝大部分进口机芯是日本产,走时时声音较小,一般国产机芯声音较大这是正常的。

由于机芯较精巧,所以不要随意拆卸。(金宏)