发条原理(发条玩具齿轮结构图)

除了穿漂亮的衣服，女人还戴一些漂亮的首饰。其实不光是女人，男人也会佩戴首饰，比如象征男人身份和地位的手表。

手表是戴在手腕上作为计时和显示时间的工具。如今随着计时工具的普及，手表的功能不再注重计时功能，也不是生活的基本需求。这个大大超过其本身功能价值的小物件，更多的是一个装饰品。

有一种手表叫石英表。简单来说，石英表就是需要电池提供能源的手表。它是一项现代发明，具有结构简单、组装容易、超强续航、抗震、走时准确、价格低廉等特点。

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石英表的结构比机械表简单得多。它主要由表壳、表带、表面保护玻璃、时针、分针、秒针和表冠、手表机械装置的电池、微动和振荡电路以及装有应时水晶的容器组成。

石英表的发展

历史上不同时期有不同的计时工具。最早的时候是用天文计时，也就是用太阳和月亮来计算时间。例如，时间是通过观察一根棍子在阳光下的影子的长度来计算的。这就是著名的日晷计时。

后来使用了流体计时，如沙漏计时和漏水计时，沿用至今。但这种计时方式容易受到砾石堵塞、水结冰等因素的影响，导致计时不准确。

拿破仑在1806年制造了第一块手表，这也是世界上第一块机械表。

1880年，物理学家皮埃尔·居里发现了应时晶体的压电效应，为石英表的发明奠定了基础。

1957年，美国钟表公司推出了世界上第一块电子表，这成为石英表诞生的基础。

1969年，一家日本公司推出了世界上第一款批量生产的石英表。

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石英表的工作原理为了显示准确的时间，石英表依靠一个微小的应时晶体和一点电，使晶体以稳定的速度振荡。移动手表指针指向正确的时间，显示小时、分钟和秒。这到底是怎么回事？

应时是整只手表的核心。自然界中有丰富的应时，它是沙子的主要成分。然而，手表中的应时是由无菌室制成的。它被切片并切成叉子。

使整个石英表工作的是它的压电特性。应时是一种具有压电特性的材料。如果两边都受力，就会出现电荷。这就是压电性质，压电材料也有反作用。

因此，当应时通电时，它会使应时以恒定的频率振动，产生稳定的脉冲波，可以准确地推动手表机械装置。

整个过程是这样的。电池向振荡器电路供电，并向应时晶体发送电流。应时将以惊人的速度震荡。通过设计电路，应时每秒将振荡32，768次，不会更快也不会更慢。当应时跳动时，它会发出微弱的电子脉冲信号，同样是每秒32768次，刚好够精确计时。

每一次振动相当于一个脉冲信号送到分屏电路。脉冲信号将触发机芯的电机线圈，并在定子中产生磁场。定子中有一个直径为1mm的磁化圆柱形转子，定子中的磁场会使转子转动。转子与手表齿轮相连，一次脉冲信号就会推动秒针移动一次。这个过程不断重复。根据大小齿轮的传动比，秒针移动一次，带动分针移动一格，以此类推，就可以看到时间了。

石英表计时极其精确，误差1秒钟可达270年。只要它们由电力驱动，应时就能以完全稳定的速度振动，并准确地告诉你时间。

当人们谈论手表时，他们会想到瑞士手表。瑞士手表闻名世界，靠的是历代工匠精益求精的精神和一丝不苟的工艺。

一个有上百个零件的机械表，没有工匠们一丝不苟的追求完美是做不出来的。瑞士是手表的代名词，尤其是机械表一度占据世界70%以上的市场份额，直到石英表的出现。

机械表由机芯中的发条驱动，不需要电池。机械表的机芯有许多复杂的零件。也正因为如此，机械表才充分体现了人类机械技术的极限。但是机械表的价格会比石英表贵，走时误差会比石英表大。定期保养也是要花钱的。

然而，石英表完全是另一回事。石英表的机芯不仅结构简单，而且便宜很多。石英表的出现对传统机械表产生了直接的冲击。当时机械表比拼走时的准确。

然而，质量越好的机械表价格越便宜。石英表问世后，不仅比机械表精确得多，而且便宜得多。自然，没有人会去买一款价格昂贵，精度不如石英表的机械表。

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就在大家都认为机械表会重蹈柯达、诺基亚等现代企业覆辙的时候，机械表通过功能的不断升级创新，发展出了许多极其复杂的工艺，比如升级版的陀飞轮、万年历、深潜防水等，而且他们已经专注于制造更高端的机械表，让人们不再拿机械表和石英表的精确计时来比较，而是证明机械表是需要精湛工艺才能制造出来的奢侈品，走更高级的路线。

现在石英表和原来的机械表一样，面临着智能手表的挑战。很多人说智能手表的出现是又一次手表危机。智能手表的功能更多了，相信以后功能会越来越强大。

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但是机械表和石英表都没有被完全淘汰，智能手表也不一定会取代石英表，因为功能不是手表的全部。可以说时间是手表最不重要的功能，现代手表的定位更多的是一种奢侈品，代表着某种精神、品味、个性和财富。

其实每个人心里都有一块梦想手表。

本文中的Gif摘自YouTube的《石英手表如何工作，大精工——弹簧驱动解释》。