電子表

山崎淑夫:發(fā)明液晶電子手表

1965年山崎淑夫大學(xué)畢業(yè)。日本青年總是很喜歡任職于大企業(yè)，他們認(rèn)為這樣比較牢靠。當(dāng)時的山崎淑夫第一想去豐田汽車，第二是喜歡東芝，第三是松下。但他的指導(dǎo)教授卻給 他寫了一封信，推薦他去一家名叫精工舍的小公司上班。他猶豫了很久，但最終還是聽從了教授的意見。這家制表公司今天的全稱便是大名鼎鼎的精工愛普生的母公司。

這一去，他便在這家當(dāng)時名不見經(jīng)傳的精工制表公司一直干到今天，當(dāng)年的青年如今已是一頭華發(fā)。然而很多時髦青年今天看到這位老人，可能還不知道自己的手腕上就戴著人家的發(fā)明--山崎淑夫是液晶顯示電子表的發(fā)明人。小小的電子表是山崎一生最引以為豪的發(fā)明。

"我進(jìn)入精工公司后一直從事研制工作，沒日沒夜地做，周圍的雇員都是一樣拼命的。" 每當(dāng)向媒體或者后輩說起這件成功的往事，山崎總是感到十分欣慰，"研究定位在新手表的研制上，當(dāng)時還有很有日本企業(yè)沉迷于機(jī)械式手表的成功，但是我認(rèn)為消費者期待更好用的手表。"

為了新手表，他一個人單槍匹馬苦苦鉆研，經(jīng)常是在別人下班以后還在廢寢忘食地反復(fù)試驗。精工制造的老社長注意到了這個勤奮的年輕人，給了他很多關(guān)照。大約失敗了數(shù)百次之后，4年后的精工拿出了第一塊液晶顯示電子手表。

就在產(chǎn)品即將投放市場前夕，社長還在問山崎，問他有沒有把握成功，言下之意是如果沒把握，馬上收手還來得及，但山崎堅定地回答有把握。精工企業(yè)遂投入了巨資，打出了"精工表"品牌。在1973年，精工制造開發(fā)出世界上第一塊液晶顯示式數(shù)字石英手表"精工石英06LC"。

事實證明，液晶電子表以其精確、廉價、節(jié)電和款式多樣化的優(yōu)點，廣受青睞，帶動了手表行業(yè)的一場革命，精工表的利潤迅速提升，其他日本廠家也紛起效尤。精工制造也是憑借了小小的電子表，一舉趕上東芝和松下。

山崎淑夫由此悟出了道理:世上無難事，關(guān)鍵是事在人為。一個公司起初沒有名氣并不可怕，可怕的是自甘墮落，不思進(jìn)取。"只要有不斷創(chuàng)新的思想，腳踏實地不斷努力，企業(yè)就會由小變大，產(chǎn)品就會由不知名到躋身于世界知名品牌之列。"山崎以自己的切身體會啟迪著后來人。

電子表可分為數(shù)字式石英電子手表、指針式石英電子手表及自動石英表和光動能手表

1.數(shù)字式石英電子手表

石英晶體的壓電效應(yīng)和兩極管式液晶顯示相結(jié)合的手表，其功能完全由電子元件完成。

2.指針式石英表

石英表的能源來自氧化銀扣式電池，氧化銀扣式電池向集成電路提供特定電壓之后，通過其中的振蕩電路和石英諧振器使石英振子起振，形成振蕩電路源。從振蕩電路中輸出的頻率為32768赫茲的電信號進(jìn)入分頻電路后經(jīng)過16級分頻產(chǎn)生出0.5Hz的脈沖信號，再經(jīng)過窄脈沖電路輸出脈沖信號進(jìn)入驅(qū)動電路中去放大，并且形成交替變化的雙向脈沖信號，從而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)作間歇性轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步帶動傳動輪系，使表針準(zhǔn)確地顯示時間。

電池-----提供能源，確保電路正常工作。

電路部分-----提供頻率和功率穩(wěn)定的電脈沖，推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。

X步進(jìn)電機(jī)-----把電子器件部分輸出的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

傳動輪系-----把電機(jī)轉(zhuǎn)了輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)動逐級傳遞給秒輪、分輪、時輪、撥歷輪。

走針機(jī)構(gòu)-----帶動指針轉(zhuǎn)動指示時間。

撥針機(jī)構(gòu)-----調(diào)校時間和日歷、周歷、還具有止秒功能。

3、自動石英電子表

它是自動表與石英表的結(jié)合體，其動力來源來自配戴者手臂的擺動帶動表內(nèi)的自動盤轉(zhuǎn)動，所產(chǎn)生的動能推動內(nèi)制的微型發(fā)電馬達(dá)轉(zhuǎn)化為能源，為表內(nèi)的石英裝置提供充足電力，多余的電能則會被微型電容器儲存起來。這種利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)計，在經(jīng)過現(xiàn)今技術(shù)的不斷改良后，充滿能量時，可持續(xù)運(yùn)作達(dá)數(shù)十天之久。自動石英表結(jié)合自動表的上鏈方便性與石英表的精準(zhǔn)，且無須使用電池，更加環(huán)保，已有越來越多品牌制作這類型手表。

注意事項:要定期保養(yǎng)，并且避免將表放置于有磁性的地方。瑞士天梭表和日本精工表都是較出名的自動石英表。

4. 太陽能電子表

太陽電池是使用純度極高的硅片制成的，這種硅片經(jīng)過特殊處理形成兩層極薄的薄層，當(dāng)陽光或燈光照射到硅片表面，就能把光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏骷肮怆妷?。電流由電壓高的太陽電池流至電壓低的手表電池而得以充電。為了防止太陽電池所流入手表的電壓太高，?nèi)部有二極管及電阻來充當(dāng)緩沖器以便保護(hù)手表電池及壽命。

注意事項:定期檢查當(dāng)然是免不了的，另外要注意，更換電池時必須使用塑料或竹鑷子夾取，使用金屬鑷子易造成短路。光動能手表工作原理:首先通過太陽能晶片將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將電能儲存在可循環(huán)使用的鈦鋰離子充電電池中，再由電池發(fā)出的電能通過集成電路產(chǎn)生脈沖信號到線圈并產(chǎn)生磁力驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)，由電能轉(zhuǎn)換成動能，推動齒輪轉(zhuǎn)動并帶動指針來指示時間，充滿電后黑暗中可運(yùn)行40-180天左右，走時精確，充電電池壽命10年。

5.多功能電子手表

"多功能電子手表"的機(jī)芯是手表設(shè)計制造技術(shù)和精密工藝的極品之作，這類電子手表除了顯示時間之外，它更是集中了其他多種功能。如顯示月相和季節(jié)，并可設(shè)定每小時、每十五分鐘響鬧報時，具有萬年歷等。這種手表的結(jié)構(gòu)繁密，其設(shè)計就像房子，是層疊式的。最底層是地牢，是時間裝置，顯示時、分、秒;第二層是報時打簧裝置，設(shè)計精密的型號可以每小時、每刻鐘、每五分鐘報時，甚至可以在每一刻鐘后逐分報時。機(jī)芯由1400至1800塊零件，個別只有千分之一毫米大小，每一部分均經(jīng)頂級師傅切割、打磨和琢造。就技術(shù)、科技和手工造詣而言，世上只有數(shù)家歐洲鐘表廠集備諸種條件，可以制造少數(shù)手表。放眼當(dāng)今業(yè)界，懂得制造這些"復(fù)雜功能表"的匠師。人數(shù)不足一百。而技藝高超的制表師傅制造一只此類機(jī)芯，一般要花上六至十二個月。

6.LED電子表

LED手表是用環(huán)保炫麗的LED燈來顯示時間，突顯個性化、藝術(shù)化的設(shè)計理念,LED手表的款式各異，甚至完全顛覆傳統(tǒng)手表的讀時觀念。深圳龍科美在LED手表方面有著獨到的技術(shù)和設(shè)計制作理念。LED手表跟其他手表最大的區(qū)別就是手表機(jī)芯內(nèi)部裝有LED燈和LED顯示屏，主要功能在于LED顯示效果。如今，手表的用途已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了最初顯示時間的功能，而是通過它的華美與精致，來凸顯佩戴者的氣質(zhì)，給人增光添彩。

電子表是20世紀(jì)50年代才開始出現(xiàn)的新型計時器。最早的一款電子表被稱做"擺輪游絲電子表"，它誕生于1955年。這種手表用電磁擺輪代替發(fā)條驅(qū)動，以擺輪游絲作為振 蕩器，微型電池為能源，通過電子線路驅(qū)動擺輪工作。它的走時部分與機(jī)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(jī)械音叉振動。它比擺輪式電子手表結(jié)構(gòu)簡單，走時更精確，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(xiàn)，立刻成為了鐘表界主流產(chǎn)品，它走時精確，結(jié)構(gòu)簡單，輕松地將一、二代電子表，甚至機(jī)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(fā)振現(xiàn)象"來計時的。當(dāng)水晶受到外部的加力電壓，就會產(chǎn)生變形和伸縮反應(yīng);如果壓縮水晶，便會使水晶兩端產(chǎn)生電力。這樣的性質(zhì)在很多結(jié)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(xù)"發(fā)振"的水晶，為我們帶來準(zhǔn)確的時間。

一提到時鐘，大家一定會想起振動。機(jī)械表利用的是機(jī)械振動，電子表當(dāng)然是利用電學(xué)振蕩。最早的振蕩電路是由電感器和電容器構(gòu)成，稱為LC電路，但其頻率穩(wěn)定性卻不大好，后來，科學(xué)家們用石英晶體代替LC振蕩器，就大大提高了頻率穩(wěn)定性。石英為規(guī)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石英晶片。石英晶片有一個奇妙的特性:若晶片上加以機(jī)械力，則在相應(yīng)的方向上就會產(chǎn)生電場。這種物理現(xiàn)象稱為"壓電效應(yīng)"。當(dāng)在石英晶片的極板上接上交流電場。當(dāng)外加交變電壓的頻率與石英晶片的固有頻率相等時，就會產(chǎn)生共振。這種現(xiàn)象稱為"壓電共振"。利用這種穩(wěn)定的振蕩特性，人們就創(chuàng)造出了精度極高的電子表和石英鐘。

電子表，以電池為能源代替發(fā)條，不用手上弦，有多種結(jié)構(gòu)，外形同機(jī)械手表，統(tǒng)稱電子手表，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式與發(fā)明的先后，電子表分為四代。

第一代是擺輪游絲電子手表，是以擺輪游絲作為振蕩器，以微型電池為能源，通過電子線路驅(qū)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(jī)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，通過電子分頻器后驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)帶動輪系和指針。

第四代是數(shù)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(jīng)過分頻、計數(shù)和譯碼后利用顯示器件以數(shù)字的形式來顯示時間。

前三代電子手表均帶有傳統(tǒng)的機(jī)械指針機(jī)構(gòu)，而第四代采用大規(guī)模集成電路，完全脫離了傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的全電子手表。

電源-----晶體振蕩產(chǎn)生32768HZ頻率------分頻------整流------濾波------模數(shù)轉(zhuǎn)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(jī)芯結(jié)構(gòu):

電源(電池)部分、PCB、元器件、膠罩、五金

檢測環(huán)境、設(shè)備、方法。

精度、工作電流、靜態(tài)電流、功能。(使用壽命)

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

白板:1、首先電池是否有電，無電，更換電池;有電，將機(jī)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?zé)o電，更換電池;2、電池電壓正常，按燈字閃，是亮燈干擾，增加干擾電容;

電子表元件結(jié)構(gòu)說明:

一、電池是電子手表的能源裝置。它給集成電路、步進(jìn)電機(jī)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(tǒng)。它與集成電路組成石英振蕩器，產(chǎn)生穩(wěn)定度高的電信號，作為石英電子手表的時間基準(zhǔn)。振蕩頻率一般為32768Hz。

三、集成電路是將石英振蕩器產(chǎn)生的高頻電信號，經(jīng)過挫形，變成方波，再通過分頻電路使高頻電信號降到0. 5Hz(周期為2s)的準(zhǔn)確信號，然后通過窄脈沖形成電路和驅(qū)動電路，形成時間間隔為Is的雙向脈沖輸出。用它來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。

四、步進(jìn)電機(jī)是石英電子手表的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它將由集成電路輸入的電能轉(zhuǎn)換成磁能，再將磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來推動輪系轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)通常是在雙向脈沖的驅(qū)動下，進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動的。石英瑞士手表振蕩器每1s發(fā)出一個驅(qū)動脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動180。，步進(jìn)電機(jī)則2s轉(zhuǎn)1圈。傳動輪系接受步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械能，使其運(yùn)轉(zhuǎn)。通過各對齒輪傳動比的匹配，最后使秒輪、分輪和時輪按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到準(zhǔn)確計時的目的。

五、撥針機(jī)構(gòu)是用來校對時、分針及調(diào)整日歷、周歷機(jī)構(gòu)的。它與機(jī)械阿瑪尼手表不同的是在柄軸拉出后，秒針即停止運(yùn)動。

六、微調(diào)電容是用來校準(zhǔn)石英振蕩器頻率漂移所造成的誤差，亦對手表走時快慢進(jìn)行微量調(diào)整的，相當(dāng)于機(jī)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(diào)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(jìn)的是采用邏輯調(diào)頻電路，使用邏輯控制方法來實現(xiàn)。這樣就節(jié)省了一個外接元件。

電子手表計時準(zhǔn)確，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(jī)械表有些不同要求。用液晶顯示的電子表，在陽光曝曬或長期高溫條件下容易老化;受潮后，最容易發(fā)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(fā)現(xiàn)手表數(shù)字亂跳，顯時模糊或計時功能不正常時，應(yīng)更換新電池，以免電池漏液損破電子器件，為了節(jié)省電池，應(yīng)盡量少用照明燈和鬧時裝置。