首页 百科知识 指针式石英表的结构

指针式石英表的结构

时间:2024-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:构成指针式石英表的主要电子元器件和机械零部件有:石英谐振器、微调电容、集成电路、印刷电路板、定子片、线圈、转子、传动轮系、指针机构、停秒复位杆、夹板、电池和外观件等。石英谐振器又称石英振子,它是产生计时标准频率的主要元件。因而,在石英电子钟表中得到广泛应用,图16-4是5565型集成电路。图16-7是几种石英表定子片的外形结构。

构成指针石英表的主要电子元器件和机械零部件有:石英谐振器、微调电容、集成电路、印刷电路板、定子片、线圈、转子、传动轮系、指针机构、停秒复位杆、夹板、电池和外观件等。

1.石英谐振器

石英谐振器又称石英振子,它是产生计时标准频率(32768Hz)的主要元件。关于它的特性,前面章节已有叙述。其外形结构如图16-1(a)所示,内部结构如图16-1(b)所示。它由壳体、音叉型石英晶体、底座和电极引线组成,并经过真空封装,石英谐振器还经过老化和防振试验。虽然如此,我们在装配、维修和使用过程中也不宜接触过高的温度变化和强烈的撞击。

图16-1 石英谐振器结构

1—外壳 2—音叉型石英晶体 3—底座 4—电极引线

2.微调电容

其结构如图16-2所示,它主要由动片、定片和调整钉组成,图16-3为动片转角与电容量(走时快慢)的对应关系:位置A,动片未转,定片与动片互不重合,电容量最小,表机走快。位置C,定片与动片完全重合,电容量最大,表机走慢。位置E,动片旋转了360°,回复到A的位置。B位置和D位置各旋转了90°和270°,动片与定片都有圆部分重合,快慢介于A和C之间。

图16-2 微调电容结构图

1—动片 2—定片 3—调整钉

手表常用微调电容为5~25pF,可调整走时日差范围为±5s左右。但需注意的是,微调电容并未标出快慢旋转方向,而且±5s的调整范围也很微小,所以,在装配、维修过程中,应借助于石英表校表仪来调整走时日差。不能盲目动手,造成事与愿违。

图16-3 动片转角与电容量、走时快慢的对应关系

3.集成电路

集成电路包含了石英振荡器、缓冲程、分频器、窄脉冲形成器和驱动放大器电路。如果用单立元件制作,石英表将不能戴在手上,只好像闹钟一样放在桌子上。现代化微电子技术将上述电路微型化,集成在一块很小的芯片上,制成集成电路,石英表采用的集成电路是CMOS集成电路,C表示互补,M表示金属,O表示氧化物,S表示半导体,即互补-金属-氧化物-半导体电路,简称CMOS电路,它具有功耗低、开关速度快、稳定性好、可靠性高、可在低压下工作、受温度影响小等优点。因而,在石英电子钟表中得到广泛应用,图16-4是5565型集成电路。图16-5是STP1541型集成电路。

图16-4 5565型集成电路

图16-5 STP1541型集成电路

4.印刷电路板

印刷电路板上覆有铜箔线,多为双面都有,也有单面的。石英谐振器、微调电容和集成电路安装在印刷电路板上,并通过铜箔线将各个电子元器件连接起来,成为完整的电路。除此以外,电路板上还有测试孔、复位柱和电池负极簧。与步进电机的线圈也有输出端铜箔线相连。图16-6是几种常见的印刷电路板。

图16-6 印刷电路板

5.定子片

定子片由坡莫合金软磁性材料制成,具有磁阻低、容易磁化也容易退磁的特性。图16-7是几种石英表定子片的外形结构。

图16-7 定子片

6.转子

转子由钐钴磁钢等硬磁性材料制成,具有磁阻高、不易退磁、并能较长时间保持磁感应强度的特性。图16-8是石英表转子部件。

图16-8 转子部件

7.线圈

步进电机的线圈是由高强度漆包线在专用的绕线机上绕制而成。线圈的骨架(铁芯)也应是磁阻低的软磁性材料。具有容易磁化、容易退磁的特性,图16-9是几种线圈的外形结构。

图16-9 线圈外形结构

8.传动轮系与指针机构

传动轮系的齿轮有转子轴齿,传动轮片、传动轴齿、秒轮片、秒轴齿、过轮片和过轴齿。指针机构的齿轮有分轮片,分轮轴齿,跨轮片,跨轴齿和时轮。

传动过程:转子轴齿→传动轮片→传动轴齿→秒轮片→秒轴齿→过轮片→过轴齿→分轮片→分轮轴齿→跨轮片→跨轴齿→时轮。

图16-10为传动过程示意图

图16-10 传动过程示意图

1—转子 2—传动轮 3—秒轮 4—止秒复位杆 5—离合轮 6—自来柄 7—跨轮 8—过轮 9—时轮 10—分轮

转子每2s转一圈,时轮每12h转一圈,所以,从转子到时轮的传动过程为降速传动,设总降速传动比为I,转子转速为n,时轮转速为n。则

又因为秒轮转速n为每分钟一圈,分轮转速n为每小时一圈,设转子到秒轮传动比为i1,秒轮到分轮传动比为i2,分轮到时轮传动比为i3

同样,从秒、分、时三级也可求得总传动比:

ii1i2i3=30×60×12=21600

知道传动比,对于装配、维修有很重要的用途,例如,对于已知的齿轮是否相配,或是损缺的齿轮齿数应该是多少等,都可以作出正确的判断。

9.停秒复位杆

停秒复位杆有电停秒档和机停秒档。当自来柄拉出后生效。电停秒档与复位柱相接触,使分频电路复零,步进电机线圈无驱动电流流过,手表停走。当手表不用时,用此方法便可大大节省能源。机停秒档在自来柄拉出便与秒轮片外圆靠上,达到制动作用。在拨针时可防止秒针飞转,起到保护作用,图16-11是不同机芯的停秒复位杆。

图16-11 停秒复位杆

10.夹板

夹板是石英表机芯的骨架,依靠它来支承和固定零部件,并保证它们的相对位置以及齿轮的轴向和径向间隙。图16-12是几种型号的主夹板,图16-13是几种型号的上夹板。

图16-12 主夹板

图16-13 上夹板

11.电池

石英表使用的电池是银锌扣式电池。如图16-14所示。

图16-14 银锌扣式电池

12.正极簧

正极簧有两种,其一为直压式,如图16-15所示,另一种为侧压式,如图16-16所示。

图16-15 直压式正极簧

图16-16 侧压式正极簧

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈