電子表:含電子線路的手表-中文百科頻道

簡介

最早的振蕩電路是由電感器和電容器構成，稱為LC電路，但其頻率穩定性卻不大好，後來，科學家們用石英晶體代替LC振蕩器，就大大提高了頻率穩定性。石英為規則的六邊形晶體。在石英晶體上按一定方位切割下的薄片叫做三長兩短英晶片。石英晶片有一個可妙的特性：若晶片上加以機械力，則在相應的方向上就會産生電場。這種物理現象稱為“壓電效應”。當在石英晶片的極闆上接上交流電場。當外加交變電壓的頻率與石英晶片的固有頻率相等時，就會産生共振。這種現象稱為“壓電共振”。利用這種穩定的振蕩特性，人們就創造出了精度極高的電子表和石英鐘。

電子表是内部裝配有電子元件的表，一般分液晶顯示數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确性好而感到高興。它不但能顯示時間，而且能顯示星期和日期。

起源

電子表是20世紀50年代才開始出現的新型計時器。最早的一款電子表被稱做“擺輪遊絲電子表”，它誕生于1955年。這種手表用電磁擺輪代替發條驅動，以擺輪遊絲作為振蕩器，微型電池為能源，通過電子線路驅動擺輪工作。它的走時部分與機械手表完全相同，被稱為第一代電子手表。1960年，美國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，使機械音叉振動。它比擺輪式電子手表結構簡單，走時更精确，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，立刻成為了鐘表界主流産品，它走時精确，結構簡單，輕松地将一、二代電子表，甚至機械表淘汰出局。石英表又稱“水晶振動式電子表”，因為它是利用水晶片的“發振現象”來計時的。當水晶受到外部的加力電壓，就會産生變形和伸縮反應；如果壓縮水晶，便會使水晶兩端産生電力。這樣的性質在很多結晶體上也可見到，稱為“壓電效果”。石英表就是利用周期性持續“發振”的水晶，為我們帶來準确的時間。

發展

電子表，以電池為能源代替發條，不用手上弦，有多種結構，外形同機械手表，統稱電子手表，根據結構形式與發明的先後，電子表分為四代。

第一代是擺輪遊絲電子手表，是以擺輪遊絲作為振蕩器，以微型電池為能源，通過電子線路驅動擺輪工作。

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，使機械音叉振動。

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，通過電子分頻器後驅動步進馬達帶動輪系和指針。

第四代是數字式石英電子表，它也是采用石英諧振器作為振蕩器，不同的是它經過分頻、計數和譯碼後利用顯示器件以數字的形式來顯示時間。

前三代電子手表均帶有傳統的機械指針機構，而第四代采用大規模集成電路，完全脫離了傳統的機械結構的全電子手表。

原理

電子表和其他一切鐘表的計時原理一樣，就是利用周而複始、連續不停的振動。不同的是，機械表是以發條的彈性形變作為動力，帶動表内的計時器振動計時；而電子表是利用電池作為動力，然後将電能轉化成磁能，選用一種敏感器件(如石英晶體管)作為開關帶動計時器做不停振動，同時磁能又轉化成機械能，帶動表針轉動(或數字變化)，顯示時間。

電子表工作原理：

電源-----晶體振蕩産生32768HZ頻率------分頻------整流------濾波------模數轉換-----輸出。

電子元器件

無方向器件（無源器件）：

電阻：單位：歐姆

電容：單位：法拉

電感：單位：亨

有方向器件（有源器件）：電解電容、二極管、三極管、蜂鳴器

機芯結構：

電源（電池）部分、PCB、元器件、膠罩、五金

檢測要求：

檢測環境、設備、方法。

精度、工作電流、靜态電流、功能。（使用壽命）

生産流程：

PCB---COB---焊錫----測試-----EL片----LCD----入罩----上闆（上五金片）----測試----上電池----功能測試-----貼電池貼紙。

常見故障排除：

白闆：1、首先電池是否有電，無電，更換電池；有電，将機芯AC點短路即可。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，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。

按燈字閃或無字：1、電池無電，更換電池；2、電池電壓正常，按燈字閃，是亮燈幹擾，增加幹擾電容；

防護

電子手表計時準确，不用每天上弦，價格便宜，很受消費者喜愛，但由于它全是電子器件，佩帶時與機械表有些不同要求。用晶液顯示的電子表，在陽光曝曬或長期高溫條件下容易老化；受潮後，最容易發生故障；受劇烈振動時，晶液玻璃和石英晶體容易損壞。使用一年左右，發現手表數字亂跳，顯時模糊或計時功能不正常時，應更換新電池，以免電池漏液損破電子器件，為了節省電池，應盡量少用照果燈和鬧時裝置。

元件結構

電子表元件結構說明：

一、電池是電子手表的能源裝置。它給集成電路、步進電機的工作提供電能。

二、石英諧振器（也稱石英振子）是電子手表的振蕩系統。它與集成電路組成石英振蕩器，産生穩定度高的電信号，作為石英電子手表的時間基準。振蕩頻率一般為32768Hz。

三、集成電路是将石英振蕩器産生的高頻電信号，經過挫形，變成方波，再通過分頻電路使高頻電信号降到0. 5Hz(周期為2s)的準确信号，然後通過窄脈沖形成電路和驅動電路，形成時間間隔為Is的雙向脈沖輸出。用它來驅動步進電機。

四、步進電機是石英電子手表的能量轉換機構，它将由集成電路輸入的電能轉換成磁能，再将磁能轉換成機械能來推動輪系轉動。步進電機通常是在雙向脈沖的驅動下，進行步進運動的。石英瑞士手表振蕩器每Is發出一個驅動脈沖，轉子轉動180。，步進電機則2s轉1圈。傳動輪系接受步進電機的機械能，使其運轉。通過各對齒輪傳動比的匹配，最後使秒輪、分輪和時輪按一定的轉速轉動，從而達到準确計時的目的。

五、撥針機構是用來校對時、分針及調整日曆、周曆機構的。它與機械阿瑪尼手表不同的是在柄軸拉出後，秒針即停止運動。

六、微調電容是用來校準石英振蕩器頻率漂移所造成的誤差，亦對手表走時快慢進行微量調整的，相當于機械手表中的快慢針。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）。更先進的是采用邏輯調頻電路，使用邏輯控制方法來實現。這樣就節省了一個外接元件。