你還覺得石英表不值一提?詳細介紹石英表技術與表款

我想很多人可能和我一樣,看多了機械錶,覺得石英錶不值一提,甚至於有人希望推薦錶款,基本也不太會推薦石英款,除非是女表,女生一般怕機械錶麻煩,所以比較喜歡石英款。但是,今天我想以我有限的所知,結合一些歷史資料,簡單聊聊石英錶,我想可能會打破一些人對石英錶的固有認知。石英錶我們往往將它們等同於廉價表,因為賣的特別便宜,毫不客氣的說,很多人小時候或多或少有過一隻石英錶,有些還帶有顯示屏。現在在商場裡賣的最便宜的表,基本也都是石英錶,所以導致了很多人事實上對石英錶產生了一個錯覺,廉價,沒檔次,沒有工藝性。但是石英錶並不一直如此,從上世紀70年代以來,就已經有了比較高端的石英錶,在當時,它們的售價甚至超過機械錶,現在,也有那麼一些石英錶,它們並不便宜,也並不低端,反而很有技術含量。

你還覺得石英錶不值一提?詳細介紹石英錶技術與錶款

上世紀60年代12月25日東京,精工推出世界上第一隻石英錶—Astron。這款石英錶售價在450000元,相當於豐田卡羅拉的成本,手錶限量100枚。它顛覆了世界計時的歷史。這款手錶的石英頻率是8192HZ,是石英錶的石英頻率的四分之一。這款石英錶最大的特點之一就是安裝了一個開放式的步進馬達,使得秒針可以一秒一秒地運行,這已經成為石英錶的一大特徵。

雖說Aston腕錶名聲響徹全世界,但是其他製表商也花費了一段時間想辦法對付它。精工和其他先鋒的手錶製作商(一些瑞士品牌在1970巴塞爾表展上推出了類似的石英錶)需要花時間來完善新的技術並開始批量生產手錶。當然,故事沒有結束。(百度石英革命瞭解詳情。)

石英機芯原理

說石英錶,我想我們多少還是應該知道一些石英錶最基本的東西。從本質上來說,指針式的石英錶,和機械腕錶,是有很多共同點的,除了動力源不同,其他部分甚至差別不大。它們都有走時顯示系統,都有齒輪系,也有振盪器,而不同的是,機械錶的振盪系統是由擺輪遊絲組成的,而石英錶則是由石英振子完成。但是如果你瞭解過石英振子的構造,應該會明白,它實際上也是物理諧振器,而不是那種芯片式的頻率製造裝置。所以本質上來說,石英振子,和擺輪遊絲都是一種物理振盪系統。另外一個區別是,機械腕錶由齒輪負責能量傳遞和頻率互通,而石英錶則由電路板負責電能傳輸,步進電機負責頻率輸出。最終,由齒輪將頻率傳遞到指針,指示時間。說白了,相同的是振盪器都是物理的,內部都有齒輪,不同的是一個用發條,一個用電,機械錶用擒縱器輸出頻率,石英錶用電機輸出給齒輪。

你還覺得石英錶不值一提?詳細介紹石英錶技術與錶款

那麼為什麼石英錶會比機械錶更精準呢?畢竟大家都是物理振盪器。原因就在於,石英錶的石英振子,也即內部晶振,所能達到的振頻,要遠遠高於機械錶,目前機械錶所能達到的振頻,一般在3HZ或者4HZ(即21600vph或28800vph),而標準石英錶振頻為32768HZ,是機械錶振頻的8千-1萬倍。我們都知道,振頻越高,它所受到的外界影響越小,精確性就會越高。所以我們看到機械錶目前比較理想的狀態下,日差10秒以內是比較好的,日差30秒以內算正常,如果有認證,那麼一般可以達到日差5秒以內。而石英錶,標準誤差是±15秒/月。

接下來說幾隻歷史上很有名的高精度石英錶。

你還覺得石英錶不值一提?詳細介紹石英錶技術與錶款

西鐵城的Quartz Crystron Mega,機芯型號Caliber 8650A,發佈於1975年12月,振頻可達到4M赫茲,使用AT切割的特殊石英振子,是標準石英錶振頻的100倍以上,因而能夠達到年誤差3秒,是當時達到最高振頻的石英錶,由於高振頻,電池只能維持一年,其中僅生產了1000枚的K金版本,售價遠高於一些高級機械腕錶的價格。

浪琴老款康卡斯VHP腕錶

浪琴康卡斯系列和軍旗系列VHP腕錶,其中浪琴康卡斯系列VHP腕錶搭載浪琴L.276機芯,源自ETA 255.561,生產時間約為1984年到1995年,年誤差±10秒,使用雙振子石英機芯。浪琴軍旗系列VHP萬年曆腕錶,始於2002年,搭載浪琴L.546機芯,也即ETA 252.611機芯,年誤差±10秒,標準石英機芯配數字調控溫差補償系統,不過軍旗系列的VHP其實生產的很少,而真正大量投入市場的,是浪琴康卡斯系列的VHP腕錶,並搭載了多種型號的機芯,今年又重新推出了新版的康卡斯VHP機芯腕錶。

勞力士OysterQuartz腕錶

做工精良的勞力士5035石英機芯

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勞力士5035及5055機芯,是勞力士蠔式錶殼自制石英機芯腕錶的代表,從1977年一直生產到2001年,據資料顯示25年時間至少生產了2.5萬隻。使用標準振頻石英機芯,內部配一個強制恆定振頻的模擬熱補償模組,用以補償溫差對石英振子的影響,大約年誤差為±60秒,也是至今所知唯一使用過這種溫差補償方式的石英機芯,當時這款機芯的工藝標準,甚至超過勞力士機械腕錶。2001年之後甚至勞力士已經準備好了新的升級機芯,帶有萬年曆功能,但並未投產,原因未知。

歐米茄Pre-ETA時期的1511石英機芯

歐米茄1680石英機芯

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同樣是1970年代,歐米茄推出包括1510、1511、1515、1516石英機芯,應用於歐米茄2400型石英腕錶之中,從1974年生產到1978年,使用單振子高振頻石英機芯,振頻高達2.4兆赫茲,同樣是AT切割振子,是標準石英機芯振頻的70倍,年誤差達到±12秒,但是因為高振頻非常耗能,電池僅能維持大約一年時間。後來,歐米茄開始使用ETA提供的石英機芯,包括歐米茄1680機芯,推出星座系列萬年曆腕錶和星座系列雙翼萬年曆腕錶等,這款機芯年誤差±10秒,使用單振子標準振頻石英機芯,帶有數字調控溫差補償系統。

百年靈B74機芯內側蓋了一層蓋板

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當然,同時期,百年靈大量使用從ETA購入的高精度石英機芯,B7X系列的機芯,均源自ETA的多款石英機芯,比如B72、B73、B74、B75、B76、B77等等,從功能上來說包含了普通日曆到萬年曆和追針計時等複雜功能,後來,百年靈對這些高精度石英機芯進行改造,除了擁有指針式顯示之外,還有指針和顯示屏結合的顯示方式,功能上更加複雜。2002年之後,這些機芯被百年靈命名為SuperQuartz,超級石英機芯。這幾款石英機芯年誤差標準核定是±10秒,但是百年靈曾表明年誤差是±15秒。

你還覺得石英錶不值一提?詳細介紹石英錶技術與錶款

精工9923A,搭載於1978年首次推出的精工King Quartz手錶之中,使用雙振子結構,年誤差±20秒,並要求每天必須佩帶數小時以保證走時精準。精工Grand Seiko石英錶,使用9F石英機芯,單振子標準振頻,年誤差±10秒,當時報道稱可以持續運轉50年無需保養,2000年推出特殊版本的9F機芯,可達到年誤差±5秒,應該是當時石英錶所能達到的最高精準度了。以及之後一些高振頻石英機芯,精工平衡了電能和精度,提供了壽命長達十年的電池。

現代高精度石英錶

搭載ETA Precidrive系統的石英計時機芯

現代石英錶品類實在太過豐富,但依舊有一些品牌,依舊在持續推出高精度的石英錶,我們拿最近的例子來說。ETA公司目前已經推出了很多的高精度石英機芯,其中最有代表性的就是PreciDrive技術,這個技術就是通過增加溫度補償模塊,根據溫度變化控制電機脈衝,實現精度提高。擁有這項技術的腕錶,每年的誤差可到到±10秒,目前主要用在天梭和雪鐵納兩個品牌的石英錶上,但也並不是所有石英錶都有這項技術。儘管如此,官方給出的數據是,石英錶最好的運行溫度是20-25°。

浪琴新款康卡斯VHP腕錶

今年,浪琴重新推出了一隻康卡斯VHP腕錶,帶有萬年曆功能,和以往的錶款不一樣的是,這次ETA為浪琴專門研發的石英機芯,增加了很多非常獨到的功能,首先它擁有三個獨立的雙向電機,電機轉速每秒400步,精確性很強。其次增加了GPD系統,自動修正齒輪位置,防止在受到撞擊或磁場干擾時,手錶齒輪偏位導致走時不準確。增加防磁系統,一旦受到磁場強度達到閾值,顯示系統就會凍結,但內部時間依然在走,離開磁場之後會自動恢復時間顯示。三針款為浪琴L288.2機芯,基於ETA E56.111,計時款為浪琴L289.2機芯,基於ETA E57.211(擁有五個獨立的雙向電機,每項功能一個),但是具體採用了何種溫差補償方案並未知曉,官方顯示年誤差值為±5秒,精度非常高。相比老款,它提升了防磁、防震和高精確調校這三項性能。

搭載基於ETA石英機芯的百年靈Colt B74機芯追針計時腕錶

搭載百年靈完全自主研發生產的B60追針計時碼錶

之前我們曾經提過百年靈曾大量使用ETA的高精度石英機芯,甚至我們會發現,很多一部分的百年靈機械腕錶,擁有設計十分相近的石英款。在前不久,百年靈剛剛發佈了一款太空計時進化B60腕錶(Chronospace Evo B60),百年靈資料顯示這款腕錶使用的是品牌首款完全自主開發的指針式石英機芯。腕錶帶有分段計時功能(常說的追針計時)、24小時累計計時等功能。機芯型號B60,和以往B7X並不是一個家族,這款新機芯為溫度補償SuperQuartz?超級石英機芯,但是具體使用哪種補償方式還未可知,但是精度是普通石英機芯的10倍。有意思的是,2011年百年靈推出的Colt超級石英腕錶計時款,和這枚腕錶如出一轍,同樣帶有分段計時功能,當時搭載的是ETA提供的機芯,百年靈編號B74,年誤差約±10秒。或許收到ETA減少外供的影響,而且百年靈已經使用了幾十年,自己已經具備製造能力。當時Colt的全鋼款計時錶售價3850美元,現在的B60腕錶鈦金屬計時款售價人民幣37900。

9F62A機芯

精工Grand Seiko石英腕錶

現代高精度石英錶中,精工依然位列其中,9F家族石英機芯以及Grand Seiko石英腕錶依然在產,現在精工9F家族的主流機芯是大號一點的9F82和小一點的9F62,精工官方表示9F石英機芯均由手工裝配,代表了真正的高品質和工藝性。9F家族機芯使用低能耗的溫差補償控制方案,使用雙脈衝控制系統,實現溫度控制,並維持電池壽命可達三年。同時機芯內部使用遊絲,作為齒輪間隙校準的核心部件,從而讓指針走的更穩定。關鍵位置還裝有避震器,並帶有快慢微調鈕,在保養時可由維修師調整走時快慢,這種裝置一般只在機械錶中有,而在石英錶中,因為正常狀況下振頻固定,無需調節,但9F依然使用了這項調節功能,因為它的標準是機芯可以穩定運行50年。

西鐵城The Citizen AQ1030-57H光動能萬年曆石英腕錶

另感謝我站網友指出,在此增加西鐵城的一枚腕錶,因為這款表沒有進入中國,在日本有賣,型號AQ1030-57H(另外還有黑盤和白盤兩個版本),售價27萬日元不含稅,合人民幣1.6萬左右。這款表之所以值得一說,是因為它的的確確包含了很多先進的科技,搭載A010機芯,具備光能充電功能,因此可以不用幾年就換電池,官方數據顯示它的年誤差為±5秒,是目前走在最前沿的量產高精度石英腕錶之一,內部採用數字調控溫差補償結構,每分鐘進行一次溫差補償修正,因此能夠做到極致精準。腕錶帶有萬年曆、指針自動修正、動能顯示等功能,並擁有100米防水,顯然是一隻非常出色的功能型腕錶。光動能和高精密石英機芯,一直以來都是西鐵城的強項,這款腕錶把品牌的這兩個優點,體現的很到位。

除此以外,不排除其實還有很多技術不同的石英機芯,儘管石英技術發展了已有半個多世紀,但是依舊存在一些問題沒有得到解決,另一個方面來說,隨著芯片技術的發展,以及網絡的越來越發達,純粹的石英錶正遭遇著當時它給機械錶帶來的同樣衝擊。帶有GPS對時、智能系統以及光動能技術的高科技手錶,以較低的價格,提供著更出色的性能,發展了幾十年的高精度石英錶,正夾在低價智能表和高價機械錶中間。(轉於網絡)


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