石英手表的机芯工作原理
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石英表原理石英表是一种微型电机,是一种可以将电能转化为机械能的装置,它的工作原理可以归结为磁学原理,即在磁场中有一些力被施加在换向磁轭上。
而这些力可以使换向磁轭旋转,进而使马达转动,从而将电能转化为机械能。
石英表中最重要的部件是石英换向转子,也称为换向磁轭。
它位于电机的中心,换向磁轭有两个主要功能:一是提供一个电力源;二是提供旋转马达所需要的磁场。
换向磁轭由两个部分组成,一个是换向磁轭芯,另一个是换向磁轭壳。
换向磁轭的结构决定了电机的工作原理。
换向磁轭有两个结构,分别是多极换向电机和单极换向电机。
多极换向电机是以线圈为节点,分布于换向磁轭壳上,线圈内有多个线圈分布,每个线圈可以接受不同电动势的电流,每次按一定模式交替作用,可以使换向磁轭旋转,从而使扭矩的产生。
而单极换向电机是以换向磁轭壳为节点,换向磁轭壳内有一个绕组,只能接受单方向的电流,当接受电流时,它的磁场的方向会发生变化,发生的力使换向磁轭运动,从而使扭矩的产生。
石英表的动力来源是外部给定的电压,它会把电能转换成机械能,把电能转换成机械能是石英表最大的功能。
石英表的马达把电动势转换成机械能,不仅能够精确控制时间,而且能够把这种机械能转换成机械能。
石英表在电子表中有着重要的作用,也是电子表的基础。
它的特点是操作简单、体积小、精密度高,可以用于计时、计数和计算等操作中,特别是在电子表中起到极其重要的作用。
石英表原理可以说是电子表的基石,是了解电子表的基本原理的前提。
只要把握换向磁轭的工作原理和可以控制它的电流原理,就能够使用石英表,而且将马达的转动能够把电能转换成机械能,进而实现计时、计数及计算等功能。
总之,石英表的工作原理即磁学原理,是将外部给定的电压转换成机械能的装置,其换向磁轭结构有多极和单极两种,其电流的操作方式也是石英表的关键技术,它的功能是把电能转换成机械能,并可以计时、计数及计算。
石英机芯原理石英机芯是现代钟表中最为常见的一种机芯,它以石英晶体作为振荡元件,具有极高的精度和稳定性。
石英机芯的原理是通过石英晶体的振荡来驱动钟表的走时装置,下面我们来详细了解一下石英机芯的工作原理。
石英晶体是一种能够产生稳定振荡的晶体材料,它的内部结构呈现出一定的对称性,当受到外部电压的作用时,会产生机械应力而振荡。
这种振荡的频率非常稳定,可以达到每秒数万次的高频率,因此非常适合用于钟表的计时装置。
石英机芯的核心部件是石英晶体振荡器,它由石英晶体和与之相连的电路组成。
当电路施加电压到石英晶体上时,石英晶体就会开始振荡,产生稳定的频率信号。
这个频率信号经过频率分频电路的处理,最终驱动钟表的指针进行走时。
除了石英晶体振荡器,石英机芯中还包括了驱动电路、电源管理电路、显示装置等部件。
驱动电路用来控制石英晶体振荡器的工作状态,保证其稳定振荡;电源管理电路则负责提供稳定的电源给整个机芯;显示装置则将振荡器输出的信号转化为可视的时间显示。
总的来说,石英机芯的工作原理就是通过石英晶体的稳定振荡来驱动钟表的走时装置,从而实现精确的时间显示。
相比于传统的机械机芯,石英机芯具有更高的精度和更低的维护成本,因此在现代钟表中得到了广泛的应用。
除了时钟,石英机芯还广泛应用于各种计时设备中,如手表、挂钟、计时器等。
它的高精度和稳定性使得我们的生活更加便利,不再需要频繁地调整时间。
同时,石英机芯也在科学研究领域发挥着重要作用,为实验仪器提供精确的时间基准。
总的来说,石英机芯以其稳定的振荡特性和精确的时间显示功能,成为了现代钟表中最为常见的机芯类型。
它的原理简单明了,但却能够给我们的生活带来极大的便利,成为了现代科技的重要组成部分。
指针式电子石英钟步进马达工作原理一、概述采用现代先进技术的机电产品中,一般都包含着一个重要组成部分—伺服系统。
指针式石英电子钟表机芯中采用的步进马达就是一个开环伺服系统,是将电脉冲信号变换成角位移的一种机电式数模转换器。
钟表用微型步进马达是随着七十年代指针式石英电子钟表的发展而设计和逐步完善的,其作用是把钟表CMOS集成电路输出的标准秒脉冲信号变成机械传动,从而带动轮系转动,传到指示机构使钟表指示时间。
步进马达是把电能转换为机械能的一种装置,是一个换能器。
钟表用电机械换能装置有两种类型:一类是连续旋转同步马达,现代石英电子钟表中已不采用。
另一类是电磁步进马达,分三种:一种是谐振式(又称振动式),通过电路的激磁脉冲,利用片簧、音叉、摆轮游丝等谐振体的振动,带动计数机构。
第二种是摆动式往复运动步进马达,依靠永久磁钢转子与计数叉或棘轮棘爪机构的刚性连接来驱动轮片转动,有动铁式和动圈式两种。
由于结构复杂,工艺性差,正在逐步被淘汰。
第三种是同向旋转运动的旋转式脉冲马达即单相永磁步进马达,利用每秒钟接受来自集成电路的一个脉冲电源信号使转子转动,并带动齿轮旋转。
二、步进马达的结构石英钟表步进马达的结构形式虽然有许多种,但其基本结构是相同的,均有定子片(用导磁率高的坡莫合金制成)转子(磁特性良好的钐钴台金)和线圈(绕在坡莫台金线架上的高强度漆包线)所组成。
钟表用永磁转子型步进马达,有一对或几对磁极,能在绕有线圈的定子内一步一步转动而驱动轮系旋转。
在石英钟中常用的典型结构为径向磁路,一对极,均匀气隙,集线圈的单向永磁式步进马达,常见的形式有三种:第一种是径向磁路双偏心一对极单相永磁步进马达(如图1)。
第二种是径向磁路双凹坑式或单凹坑式单相永磁步进马达(如图2)。
第三种是一体插入式径向磁路单相永磁步进马达(如图3)。
第四种是阶梯气隙定子径向磁路三对极单相永磁步进马达(如图4)。
在手表中常用的型号有两种。
一种是转子磁钢径向充磁不均匀气隙的单相永磁步进马达,有定子片左右断开的二极双偏心式结构(图1),还有定子片做成一体的二极双凹坑式和二极单凹坑式等结构(图2)。
石英表的工作原理一、石英表的构造石英表的关键部件如下图所示:二、石英表各部件的工作原理1、电池——提供石英表工作所需能源石英表常用的是锌氧化银扣式电池。
锌氧化银扣式电池(zinc—silver oxide button battery)是以银的氧化物作正极活性物质,锌作负极(根据金属活性而决定正负极)物质的碱性电池.它是小型的圆柱形锌氧化银一次电池,其高度尺寸小于直径,外形像钮扣,是一种密封式电池。
该电池用氧化银与石墨混和压成片状作电池正极,锌粉加入添加剂压成片状作负极,氢氧化钾水溶液作电解质,正、负极间用专用隔膜隔开。
2、石英晶体振荡器—-石英表内部核心)结晶体按一定的方向切割成很薄的晶片, 再将晶片两个将二氧化硅(SiO2对应的表面抛光和涂敷银层, 并作为两个极引出管脚,加以封装, 就构成石英晶体谐振器。
石英晶体振荡器的关键在于利用了石英晶体的压电效应和谐振现象。
(1)、压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变.相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。
能产生压电效应的晶体就叫压电晶体。
水晶(α—石英)是一种有名的压电晶体。
如果按一定方向对水晶晶体上切下的薄片施加压力,那么在此薄片上将会产生电荷。
如果按相反方向拉伸这一薄片,在此薄片上也会出现电荷,不过符号相反。
挤压或拉伸的力愈大,晶体上的电荷也会愈多.如果在薄片的两端镀上电极,并通以交流电,那么薄片将会作周期性的伸长或缩短,即开始振动。
石英电子表中有一个核心部件叫石英振子,其中应用的便是水晶可以制作压电石英薄片。
(2)、石英谐振现象:石英谐振器简称为晶振,它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的.这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动,当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时,振动便变得很强烈,这就是晶体谐振特性的反应.类似于我们熟悉的共振现象。
石英表工作原理
石英晶体传感器的核心是传感元件—压电石英晶片,其工作原理是压电效应,即石英晶体在某些方向受到机械应力后,便会产生电偶极子;相反,若在石英某方向施以电压,则其特定方向上会产生形变,这一现象称为逆压电效应。
若在石英晶体上施加交变电场,则晶体晶格将产生机械振动,当外加电场的频率和晶体的固有振荡频率一致时,则出现晶体的谐振。
由于石英晶体在压力下产出的电场强度很小,这样仅需很弱的外加电场即可产生形变,这一特性使压电石英晶体很容易在外加交变电场激励下产生谐振。
其振荡能量损耗小,振荡频率极稳定,这些再加上石英优良的机械、电气和化学稳定性,使它自40年代以来就成为石英钟、电子表、电话、电视、计算机等与数字电路有关的频率基准元件。
首先,将石英表内的水晶片上加电,水晶便会以32768赫兹的周波数,正确地振动;然后必须将此频率化成1Hz(电流一秒间的一次变化)的信号电流周波数。
再增加些信号的幅度(由于因振动而产生的电流甚弱),跟着些信号电流再发动转子齿轮,表上的秒针便会随之发动,之后分针,时针的跳动则利用机械结构上的原理,如:秒针跳动60下,分针便会跳一下。
所有石英表都装有一粒电池。
它为一块集成电路和一个石英谐振器提供能量,每秒振动327678次。
还有比这更快的。
集成电路是表的“大脑”。
它控制着石英谐振器的振动,并起着分频器的作用。
32768次振动被对半分割15次,以达到每秒产生一次脉冲。
石英手表里的典型振荡电路详解
石英钟表都是以石英晶体振荡器为核心电路,晶振频率决定了钟表的走时精度。
石英晶体振荡器原理示意图如下图所示。
其中,Q3和Q4构成CMOS反相器,石英晶体X2与振荡电容C1及微调电容VC2构成振荡系统,这里石英晶体相当于电感,振荡系统的元件参数确定了振荡频率。
一般石英晶体X2、振荡电容C1及微调电容XC2都是外接元件,R2为反馈电阻,R1为振荡的稳定电阻,它们都集成在电路内部,故无法通过改变C1或XC2的数值来调整走时精度。
但此时仍可用加接一只电容C的方法,来改变振荡系统参数,以调整走时精度。
根据电子钟表走时的快慢,调整电容有两种接法:若走时偏快,则可在石英晶体两端并接电容,此时系统总电容增大,振
荡频率变低,走时减慢;
若走时偏慢,则可在晶体支路中串接电容,此时系统的总电容减小,振荡频率变高,走时增快。
只要经过耐心的反复试验,就可以调整走时精度。
手表非机械(石英)跟机械手表有什么不同一、动力来源不同
1、机械表动力来源是机芯内的发条带动齿轮进而推动表针。
2、非机械表的动力来源是石英置于震荡电路里震动,可将电能转变为动能。
二、秒针走时不同
1、机械表秒针是连续不间断地走。
2、非机械表,石英表的走时秒针是一格一跳,走时十分准确。
三、机芯特点不同
1、因机械表机芯复杂,工艺精细。
机芯使用年限长久。
2、非机械表机芯中采用集成电路,结构较机械表机芯简单许多,装配非常简便。
四、使用方法不同
1、机械表需上足发条使用。
2、非机械表无需上发条。
石英表:就是一款电子手表,是依靠电池来进行供电的手表。
优点:电池供电的手表及时而又精准,并且工艺不复杂使得价格相对来说比较实惠,更有小巧的“身躯”非常适合女性同胞们;。
石英表的工作原理
石英表是一种利用石英晶体振荡来计时的高精度手表。
其工作原理主要是利用
石英晶体的压电效应和谐振特性来实现精确的计时功能。
首先,石英晶体具有压电效应,即在受到外力作用时会产生电荷。
当石英晶体
受到电压作用时,会产生机械振荡,而当机械振荡频率与晶体的固有振荡频率相同时,就会产生共振现象。
这种共振现象可以使石英晶体产生非常稳定和精确的振荡,因此可以作为计时的基准。
其次,石英表内部包含一个振荡器电路,用来产生高频的电信号。
这个电信号
会通过分频电路被分成一秒一个脉冲,然后被传送到步进电机或者涡轮发电机,最终驱动表针的运动。
由于石英晶体的高稳定性和精确性,所以石英表的计时精度非常高,一般能够达到每天几秒的误差。
此外,石英表还会受到温度、压力等环境因素的影响,为了减小这些影响,石
英表通常会在内部加入温度补偿电路和压力补偿电路。
温度补偿电路可以根据环境温度的变化来调整石英晶体的振荡频率,从而保持表的计时精度;而压力补偿电路则可以根据环境压力的变化来调整振荡器电路的工作状态,以保证表的计时准确性。
总的来说,石英表的工作原理是基于石英晶体的压电效应和谐振特性,通过振
荡器电路和补偿电路来实现高精度的计时功能。
这种工作原理使得石英表成为了现代计时领域中最为常见和精确的计时装置之一。
石英表工作原理
石英表是一种主要用于计时和跟踪生活步伐的装置,它是由一个电池和一个石英晶体组成。
电池将电流输入到石英晶体,同时石英晶体将电流转化为正弦波,从而驱动发条机械部件。
这种电流输入到石英晶体的机制是石英表的工作原理。
首先,石英表的电池通过将电流输入石英晶体,使其晶体内部的四极体运行起来。
四极体通过石英晶体的折射率改变它的刚度,从而形成正弦波,该波的频率是输入电流的反比。
这个波在某种程度上可以被认为是一种钟表,也可以被看作是一种“滴答”,这种“滴答”
机制是用于控制表带驱动机械零件的基础。
当石英晶体产生正弦波时,它将该波传递给机械部件,从而驱动表带运动,表带以某种速度前进,从而控制石英表的指针运动及时间的流逝。
通常情况下,石英表把一天分割成 60钟的大小,也就是说,每一个周期的正弦波可以使指针移动一秒钟的距离。
这个原理可以被推广到更大的时间间隔,也可以用于更小的时间间隔,这就取决于石英晶体的功率和频率。
另外,石英晶体的另一个有用的功能是把简单的机械钟表转化成较复杂的电子钟表准确的驱动指针。
为此,石英晶体产生的正弦波被连接到另一个电路,该电路可以利用正弦波的特性检测它的频率,并作为计数信号发出,控制石英表的指针的运动,从而使得钟表的准确性更高,石英表的手表更加精确地记录时间流逝。
总而言之,石英表的工作原理是通过电池将电流输入到石英晶体,
使其产生正弦波,正弦波既是精确的脉冲信号,又是控制表带运动的机制。
此外,它还可以用于把简单的机械钟表转化成精确的电子钟表,精确地跟踪时间,从而提高石英表的精度。
石英表原理石英表,又称石英振荡器,是一种利用石英晶体的谐振特性来产生稳定的振荡信号的电子元件。
它在现代科技领域有着广泛的应用,比如在通信、计算机、测量仪器等方面都扮演着重要的角色。
那么,石英表是如何工作的呢?接下来,我们将从石英晶体的结构和工作原理两个方面来详细解释。
首先,让我们来了解一下石英晶体的结构。
石英晶体是一种具有高度对称性的晶体,它由SiO2分子组成,呈现出六方晶系的结构。
石英晶体在晶体学中属于三方晶系,具有非常稳定的物理和化学性质。
在石英晶体内部,SiO2分子呈现出一定的排列规律,形成了晶格结构。
这种结构使得石英晶体具有压电效应和谐振效应,从而成为制作石英表的理想材料。
接着,我们来了解一下石英表的工作原理。
石英表的核心部件就是石英晶体,当石英晶体受到外部电压激励时,会产生压电效应,即晶体的尺寸会发生微小的变化。
这种压电效应会导致石英晶体内部产生机械振动,而这种振动会以一定的频率传播出去。
利用石英晶体的这种谐振特性,我们可以将其作为振荡器的基础元件,通过合适的电路和反馈控制,就可以产生稳定的振荡信号。
此外,石英表还具有温度补偿的特性。
由于石英晶体的谐振频率会受到温度的影响,因此在石英表的设计中通常会加入温度补偿电路,以保证石英表在不同温度下都能够保持稳定的工作状态。
这也是石英表能够在各种环境条件下都能够稳定工作的重要原因之一。
总的来说,石英表利用石英晶体的压电效应和谐振特性,通过合适的电路和控制手段,产生稳定的振荡信号。
它在现代电子技术中有着广泛的应用,为各种电子设备提供了稳定的时钟信号和频率标准。
随着科技的不断发展,石英表的性能和稳定性也在不断提高,将继续发挥着重要的作用。
石英手表的机芯工作原理
如图4一1所示,这是一种常见的石英指针式手表的机芯,包括带石英晶体振荡器的电子电路、步进马达(直流型脉冲马达及驱动线圈)、带轮列的底板以及氧化银电池。
图4一2为电子电路部件。
整机的工作原理和过程是:
1、振荡器产生32768赫的信号。
振荡器电路包括石英晶体振荡器及C/MOS-LSI电路。
2、振荡器电路包括微调电容器,用以调整快慢。
3、在分频电路上,把从振荡器电路输入的振荡信号32768赫进行2主.次分频,直至输出的脉冲信号为1赫。
4、驱动电路把分频电路输出的一秒钟一个脉冲信号进行放大,然后在一秒钟的间歇时间内交替地传送正负脉冲信号至驱动线圈上。
5、驱动线圈接收了脉冲信号电流以后,步进马达即以每秒60。
的角度,间歇地转动。
6、步进马达的转动,传动至轮列,从而带动秒、分、时针及日历机构转动。
7、氧化银电池是电子电路和步进马达的能源,它可以在两年或更长的时间内,供应稳定的电能。
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