Кварцевый механизм часов - что это такое? принцип работы и модельный ряд кварцевых часов

Механизмы из Швейцарии

Швейцарские кварцевые механизмы для наручных часов Ronda 517 и 515 – это самые популярные системы. На единственной батарейке они способны функционировать более трех лет. А вот модель 715 может работать и того больше – целых пять лет. Независимо от того, сколько могут функционировать механизмы Ronda, всем им свойственна точность и надежность. Расхождение равно не больше 10/+20 секунд в месяц.

Механизмы Ronda интегрированы в часы Luminox, которые поставляют вооруженным силам Америки. Швейцарская система без проблем устанавливается в герметический корпус, устойчивый к встряскам и ныряниям на глубину до сотни метров.

Швейцарские кварцевые наручные часы Luminox

Кварцевые механизмы ЕТА – еще одни системы, созданные швейцарцами. Швейцария много в чем благодаря именно этой торговой марке, стала образцом часового искусства. ЕТА кварц, применяемый для создания аксессуаров, выращивается на самом производстве.

Такой механизм, прежде всего, является залогом того, что даже наиболее привередливый человек разыщет ходики, способные удовлетворить каждое из его требований. Кроме главных функций, механизм может обладать и рядом дополнительных. Например, будильником, компасом, индикатором подзарядки батареи.

Механизм ЕТА в кварцевых часах

Стрелки и завод

Прерывистое движение храпового колеса делало прерывистым и движение вала, и всех шестерёнок, включая ту, что вращала стрелку. Эта единственная часовая стрелка за сутки обходила циферблат с 24 делениями, указывая текущий час. В Средневековье этого было достаточно — минутами время тогда не мерили.

В первых часах не было механизма завода. Как только тяжёлая гиря опускалась, обслуге часов приходилось с помощью системы блоков снова поднимать её на высоту башни, преодолевая сопротивление всех зубчатых колёс, проворачиваемых в обратном направлении.

Циферблат башенных часов XIV в. Кьоджа. Италия. Возможно, создан астрономом Дж. Донли.

Механические часы с автоподзаводом

Если обычные механические часы не заводить, то они остановятся. Это не очень удобное качество, так как заводить часы необходимо с одинаковыми интервалами, и желательно в одно и то же время.

В часах с автоподзаводом установлен ротор, который дополнительно заводит пружину при движении руки человека. При постоянном ношении такие часы в подзаводе вообще не нуждаются. Однако, если часы носят не постоянно, или владелец ведет малоподвижный образ жизни, автозавода может быть недостаточно. Поэтому такие часы требуют периодического ручного завода. Автоматические часы немного толще и тяжелее обычных механических, выпускаются и мужские, и женские модели.Мужские автоматические часы Bvlgari Scuba Diagono Chronograph

Исторический

Механизм Beta 21, созданный на основе самого первого кварцевого механизма, названного beta 1, был разработан CEH.

Первый кварцевый механизм (калибр 35SQ), представленный на рынке Seiko Astron в 1969 году.

В начале 20 — го века, радиоинженеров ищут источник точной и стабильной частотой. Начинают со стальных резонаторов. Параллельно Пол Ланжевен использует кварц для излучения и приема акустических волн ( сонар ), что вдохновляет Уолтера Гайтона Кэди и Дж. У. Пирса, которые разрабатывают первые кварцевые генераторы. Последние оказались очень стабильными даже при изменении температуры. Стальные резонаторы исчезнут через несколько лет. Позже исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) обнаружили, что часы с кварцевым генератором могут быть намного точнее маятниковых часов . С 1930 по 1960 год кварцевые часы были размером с печную печь и устанавливали ориентир времени до появления атомных часов .

Благодаря миниатюризации электроники и совершенствованию производственных процессов содержимое холодильника внезапно стало переносным на запястье. Параллельно разработка кварцевых часов ведется в Японии и Швейцарии. Первые кварцевые механизмы были представлены широкой публике во время международного конкурса хронометров 1967 года . Некоторые из них поступают из Centre Électronique Horloger (CEH), а другие — из центра исследований и разработок Seiko . Это настоящая революция с хронометрической точки зрения, эти механизмы уже в десять раз точнее лучших механических часов того времени. Первые десять мест в конкурсе занял ЦВЗ. Эти механизмы содержат кварцевый резонатор в форме стержня, тип резонатора, который сегодня больше не используется .

В течение 1970-х годов появление интегральных схем типа MOS позволило получить автономность в течение 12 месяцев с использованием простой кнопочной батареи , будь то для управления шаговым двигателем типа Lavet или жидкокристаллическим дисплеем (LCD). С другой стороны, светоизлучающий диод (LED) дисплеи были быстро отказались из -за их относительно высокого потребления.

Электронные часы с дисплеем

Схема цифрового принципа.

Часы с электронным дисплеем следует немного измененному образцу часов с механическим дисплеем. ИС управляет электронным дисплеем. Таким образом, здесь нет движущихся механических частей, кроме кнопок для регулировки времени или, например, включения света, чтобы видеть время в ночное время.

Электронный плакат состоит из поверхности, которая включает в себя множество активных элементов, называемых сегментами или пикселями. Эти элементы используются для отображения времени, текста, значков и т. Д. Технологии Наиболее часто используемые сегодня являются LCD , LED , OLED и электронная бумага .

ЖК-дисплей

Часы, минуты и, возможно, секунды отображаются в большинстве случаев числовыми цифрами, образованными сегментами , содержащими жидкие кристаллы (ЖКД) . В зависимости от напряжения, приложенного к жидкому кристаллу, сегмент может быть видимым или прозрачным. Жидкие кристаллы обычно относятся к скрученному нематическому типу . Без напряжения на его выводах он поворачивает поляризацию света на 90 °. Из поляризаторов расположены на каждой стороне жидкого кристалла с перпендикулярными поляризациями по отношению друг к другу. Таким образом, без напряжения свет проходит через сегмент и поляризаторы. Когда приложено достаточное напряжение, жидкие кристаллы ориентируются в поле и, следовательно, больше не вращают поляризацию. Затем второй поляризатор блокирует свет, и поэтому сегмент выглядит черным.

Установка времени

Время в часах с электронным дисплеем обычно задается кнопками , электронной заводной головкой или тактильной поверхностью, расположенной под кристаллом часов.

Оплата труда

Где учат

В России практически нет учебных заведений, которые готовят часовщиков. Среди немногих – «Петродворцовая школа часовщика – Ракета». Она действует при Петродворцовом часовом заводе «Ракета».

Иногда часовые заводы принимают на работу с обучением или проводят курсы с последующим трудоустройством. Карьеру часовщика-ремонтника знающие люди советуют начинать с работы подмастерья у хорошего мастера.

Совершенствоваться в профессии можно на дополнительных курсах. Иногда их проводят иностранные часовые фирмы (в том числе и швейцарские) – у себя на производстве или прямо в России.

Знаменитый часовой мастер из Питербурга Константин Чайкин, автор механизма уникальных астрономических часов, по своей первой профессии – радиотехник. Он считает, что именно профессиональная подготовка помогла ему разобраться в часовых механизмах и полюбить их. Константин – единственный член Академии независимых часовщиков (AHCI) из России.

Карл V и часы Джованни Донди

Они служили астрономическим прибором, отображали движение планет, имели вечный календарь.

Однако в 1529 году они остановились, и некому было их починить, пока на помощь не был призван Джуанелло Турриано — создатель астрономических часов, также воспроизводивших движение Солнца, Луны и всех планет.

Говорили, что только их проект Турриано создавал 20 лет.

Турриано восстановил часы Донди, и из всех богатств бывший император оставил себе только их. Четверть века, до последних своих дней, работал Карл над созданием астрономических часов, которые бы поразили мир, но именно ему принадлежат горестные слова:

Этот механизм привлекали внимание многих знаменитостей. Великий деятель Реформации Мартин Лютер сказал:

Типы часовых механизмов

В чем разница между кварцевыми, механическими и часами с автоподзаводом?

Механизм часов — это их сердце. Сердце, которое приводит их в движение заставляет стрелки двигаться и перелистывать дни календаря. В наше время большинство покупок часов основаны исключительно на их внешнем виде. Лишь малая часть ценителей и знатоков могут по достоинству оценить внутренний механизм часов.

Часовщик тратит большую часть своего времени, тщательно конструируя интерьер часов. Те, кто разбирается в тонкостях часового дела, утверждают, что именно тщательно разработанный механизм определяет шедевр и отделяет его от посредственных часов.

Есть три типа часового механизма:

Кварцевые часы — работают от встроенного источника питания (аккумулятора).
Механические часы— приводятся в движение заведенной пружиной. Такие часы требуют ручного завода каждый день.
Автоматические часы — кинетическая энергия от запястья владельца автоматически передается механизму внутри часов.

В 1969 году японские часовщики из компании Seiko представили движение кварца. Некоторые часовые дома скептически отнеслись к этой новой технологии и продолжили придерживаться традиционного механизма часов. Конечно, многие часовые компании выпустили свои собственные версии кварцевых хронометров. Так началась эра наручных часов на батарейках.

Как работает кварцевый механизм

Кварцевые часы питаются от аккумулятора, который посылает электрический сигнал через кусок кристаллического кварца.
Кварц вибрирует 32768 раз в секунду, создавая сигнал с точной частотой.
Вибрации измеряются при помощи микросхемы и преобразуется в один импульс каждую секунду.
Последовательное движение часовых стрелок является результатом этого импульса.

Преимущества кварцевых часов

Точность времени: кварцевый механиз показывает более точное время, с минимальной погрешностью.
Удобство использования: кварцевые часы не требуют ежедневного завода.
Низкие эксплуатационные расходы: небольшое количество движущихся частей и наличие батареи позволяют минимизировать расходы на техническое обслуживание.
Невысокая стоимость: механические и автоматические часы требуют больше времени работы мастера-часовщика при их создании. Следовательно, кварцевые часы дешевле.
Прочность: кварцевые часы имеют меньше движущихся частей, которые могут потребовать ремонта или выйти из строя. Это делает их более долговечными, чем механические часы.

Конечно, коллекционеры предпочитают видеть в своих коллекциях роскошные, механические часы, в то время как кварцевые часы предпочтительней для ежедневного использования, учитывая их высокую точность, надежность и стоимость.

Механические часы

Как работают механические часы

В отличие от кварцевых механизмов, механические часы использует энергию из пружины, а не батареи.
Энергия от пружины проходит через ряд других пружин и зубчатых колес.

Преимущества механического движения

Долговечность. Хорошо построенные механические часы будут служить всю жизнь и даже достанутся вашим потомкам, если вы будете надлежащим образом заботиться о них.
Батареи. Вам не нужно беспокоиться о замене батарейки, которая всегда неудобна.
Эстетика. Многие механические часы изготавливаются из драгоценных металлов и камней, часто имеют дорогостоящие сапфировые стекла.

Часы с автоподзаводом

Главная движущая сила (пружина) автоматически наматывается от естественных движений запястья владельца. Ручной завод не обязателен, но может присутствовать.

Как работают часы с автоподзаводом

Внутренний механизм аналогичен механическим часам.

Металлический ротор добавляется к механическим частям.
Ротор свободно вращается.
Ротор вращается с каждым движением кисти, передавая энергию на пружину.
Движущая сила автоматически наматывает пружину.

Преимущества автоматических часов:

Отпадает ритуал ежедневного завода ваших часов.
При износе часы продолжают функционировать.

В то время как механические часы, как правило, сравнительно тонкие, модели с автоподзаводом, как правило, толще из-за наличия роторов. Считается, что знак качества механических часов лежит в весе

Не менее важно выбирая часы правильно их носить. Перед покупкой важно узнать на какой руке нужно носить часы и будет ли вам удобен такой вариант

В зависимости от этого вы сможете определиться с размером и понять нужны ли вам объемные или почти невесомые незаметные модели.

Какой Брегет звал Онегина на обед?

Множество знаменитых хронометров знает история часового дела, но лишь единицы увековечены в стихах.

Помните, Онегин у Пушкина гулял по бульвару до тех пор, «пока недремлющий брегет не прозвонит ему обед».

Брегет — это карманные часы со звоном. Их изготавливали в мастерской известного французского часовщика Авраама Луи Бреге на в конце XVIII, начале ХIX веков.

Бреге был родом из Швейцарии, но прошел хорошую школу у придворных мастеров Парижа.

Брегеты отличались особой точностью. Они своим звоном отмечали и доли часов и показывали числа месяца.

Когда в ходе Великой французской революции специальным декретом Конвента была введена десятичная система времени и сутки стали делить на 10 часов, Бреге — друг великого Марата — сразу стал изготавливать часы, показывавшие время по-новому.

Андроиды древности

Автоматоны — это механические устройства, имитирующие деятельность живых организмов. Сведения о первых автоматонах встречаются с древности. В «Одиссее» Гомера упоминаются золотая и серебряная собаки, которых бог Гефест выковал, чтобы они охраняли дворец царя Алкиноя. Иудаистские тексты рассказывают о троне царя Соломона, что на его шести ступенях стояли пары золотых львов и орлов. Царь, поднимающийся к трону, нажимал ногами на ступени тронного места, и звери начинали двигаться.

Трон царя Соломона

Эта легенда вдохновила множество тронных мест, стремившихся уподобиться трону Соломона, например, тронное место императора Константина (10 век, Константинополь), оснащенный рыкающими львами и поющими птицами. Был такой трон и в России!

Современная реконструкция тронного места Алексея Михайловича в Коломенском дворце. Львы рычат и вращают головами — но эти эффекты достигнуты уже вполне современными средствами.

Автоматоны широко использовались в ритуальных целях в Древней Греции, откуда и пошло слово андроид — с греческого «человек, мужчина» с суффиксом oid — «подобие» — «человекоподобный». В ходе ежегодных Элевсинских мистерий были задействованы механические скульптуры богов. Геродот упоминает говорящие фигуры на входе в храмы. Известно, что Архит Тарентский (428 – 347 до н. э.) создал летающего деревянного голубя на пружинном механизме, пролетевшего около 200 метров, а в III веке до н.э. Филон Византийский изобрел механическую служанку, которая смешивала вино и воду в одном сосуде благодаря простейшим законам физики.

Схема работы “Служанки” Филона Византийского

Тело мне с рождения досталось

Мы сидим у него в комнатке 2 на 3 метра, где помещаются только кровать, стол и холодильник. В крошечном тамбуре шкаф, раковина, у двери по-домашнему — коврик, на вешалке два полотенца: махровое и вафельное. Самая габаритная мебель — электрическое инвалидное кресло, в котором передвигается Семен Тарасович. Толкать колеса ему нечем, он может лишь нажимать на кнопку культей. Священное место — стол, над ним лампа дневного света, для работы с мелкими деталями нужно хорошее освещение. В ящичках стола бесчисленное множество болтиков, гаечек, микроскопических батареек, стеклышек, словно в настоящей мастерской часовщика.

В комнате интерната

— Семен Тарасович, что с вами случилось?

— Ничего, я в таком теле родился, оно мне с рождения досталось. Спасибо хоть культя есть, благодаря ей я могу работать. Мне надевают на нее часы, я зубами за ремешок цепляю отвертку и подхватываю мельчайшие детальки, затем опять отвертку в зубы и кручу болтики. С помощью ремешка я и обедаю, и пишу — за него же и ложку, и ручку креплю.

Я себя помню лет с двух. Помню, как мама плакала, когда на меня смотрела.

Пока дома жил, меня на руках носили, кормили, ухаживали, все за меня делали. Самому стараться нужды не было. А как по интернатам пошел, начал учиться все делать сам. Первое время я еще ждал, что меня заберут… Но к тому моменту, как я закончил учиться, забирать меня было некому. Мама умерла, отчим женился второй раз. Надо отдать ему должное, два раза он ко мне с мачехой приезжал, на Новый год и еще как-то. Даже с собой звал. Но куда? В деревне, по грязи, я бы на коляске не проехал. Взаперти сидеть тоже не хотел, так и остался в интернате.

Первая детская фотография. Семен Тарасович слева

Главное, чему я там научился — себя мало-мальски обслуживать, передвигаться, кушать. Где-то зубы в ход шли, где-то подпрыгивал, чтобы пересесть из коляски в коляску, где-то культей помогал. Учиться очень любил, особенно примеры по математике решать и читать, книжки все подряд в библиотеке брал, очень нравились военные. Писать быстро приноровился: ручку между грудью и подбородком зажимал и вперед. Сложно было переходить из класса в класс, таскать же меня было некому. Поэтому я только начальную школу закончил – она на первом этаже была. А доучивался уже здесь, в Минусинске, в вечерней школе.

— Как получилось, что вы стали ремонтировать часы?

— В 1975 году часы были вещью, их почти каждый носил. У меня тоже были. Однажды сломались и я, ради интереса, их разобрал. Поковырялся, смазал, они и заработали. Потом часовщика встретил, он мне кое-что показал, подсказал. Получилось. Начал собирать книжки по часовому делу, читать, пробовать. Люди стали приносить мне часы в ремонт. Принесут и просят: «срочно». Я и копаюсь без отдыха. Сейчас зубы уже рассыпались от железа, приходится губами крутить.

Рабочий стол

— А какие берете в ремонт?

— Любые. Вот у меня наручные женские лежат, вот настенные, а вон с кукушкой. Ремонт тоже разный: то маятник сломался, то смазать нужно, то стекло заменить. За ремонт беру сколько предложат, в среднем около 100 рублей. В месяц рублей 500-600 получается дохода. Конечно, в последнее время людей мало приходит, у всех в телефонах часы. Но если работа есть, я каждый день за столом.

Подоконник с отремонтированными часами

Ячейка кнопки

Кнопочные элементы в электронных часах изготавливаются из оксида серебра (1,5 В) или лития (3 В). Их емкость варьируется в зависимости от размера батареи и функций часов от 20 до 200 мАч. Естественно, часы- хронограф с датой и подсветкой должны содержать батарею большей емкости, чем часы с двумя стрелками, чтобы иметь эквивалентную автономность (или запас хода ).

Мощность, необходимая для работы электронных часов с тремя стрелками, эквивалентна мощности механических часов (обычно 1,5 мкВт), однако количество энергии, доступное в кнопочном элементе , больше, чем у цилиндра , что дает простым электронным часам большая автономность (обычно 3 года против 2 дней для механических часов).

Как функционируют кварцевые часы?

Кварцевый тип механизма в часах значит, что для создания его основы используется очищенный природный кристалл кварца в виде камертона. Его заключают в особенную камеру, а потому при разборе изделия его не видно. Если на кварц оказать воздействие током, то он начинает пульсировать в бесперебойном ритме, составляющем 32768 колебаний в секунду. Вместе с этим, пульсируя, кварц источает личные электроразряды, управляющие часовым ходом.

Вместе устройство кварцевого часового механизма функционирует так:

Батарейка питает энергией электронный блок, который посылает кварцевому кристаллу электроимпульс.
Кварц в итоге пульсирует с силой, доходящей до 32768 колебаний в одну секунду. Каждое колебание в распределительный блок посылает импульс. Частотность кристалла уменьшается до толчка в секунду. В итоге импульс происходит через каждую секунду.
Для поворота стрелки этого мало, поэтому импульс становится более мощным благодаря приводному блоку и подается к пошаговому двигателю, который и «ответственен» за перемещение стрелок.
Из-за электрических импульсов в моторчике создаются магнитное поле, переворачивающее особенный ротор, который перемещает секундный указатель на секунду сквозь шестерни.

Вот так работают кварцевые часы, пользующиеся ныне чрезвычайным спросом.

Российские кварцевые часы

Российские кварцевые часы – продукт производства как известных компаний, так и созданных относительно недавно брендов. Российские производители часов из тех, которые работают еще со времен Советского Союза, не являются лидерами мирового рынка, но достойно представлены как в стране, так и за рубежом.

Российские бренды «Полет» и «Восток» известны всем, но и новые компании появляются время от времени

Другое дело, иногда сложно сказать, полностью ли часы российские или только бренд, но в эпоху глобальной экономики и международного разделения труда это не так уж и важно

Наручные кварцевые часы «Полет»

Большие механические часы.

Фото 4 — старейшие башенные часы в Европе – Биг Бен находятся на башне Вестминстерского дворца в Лондоне.

Энергия движущегося вниз груза была основой первых башенных часов. Количество зубьев на колесах рассчитывали так, чтобы полный круг часового колеса отмерял один час времени. Необходимым условием работы механизма было непрерывное поднятие груза вверх после разматывания каната.

Фото 5 — башенные часы, установленные во дворце в Париже.

Так были устроены башенные часы королевского дворца в Париже в 1370 году. Конструкция часового мастера де Вита имела общую высоту более 10 м. Канат с гирей 200 кг равномерно опускался, отмеряя 24 часа.

Фото 6 – голландский физик Гюйгенс с конструкцией часового механизма.

Открытие закона постоянства колебания маятника ученым Галилео Галилеем в 16 веке пригодилось для совершенствования часового механизма. В 1657 году голландский физик Гюйгенс впервые применил маятник как регулятор точности часов. Ему удалось уменьшить погрешность часов до 10 сек.

Фото 7 — башенные часы на Староместской площади в Праге.

Фото 8 – фрагмент Староместских часов.

Башенные часы на Староместской площади в Праге действуют до настоящего времени. Шедевр чешских мастеров поражает театральным представлением каждого часа. Из двух окошек над циферблатом выезжают двенадцать апостолов. Вступают в действие фигуры Смерти и людей, наглядно показывая суетность бытия и роковую неизбежность жизненного конца. Бой часов заканчивается криком петуха и завершающим благословением фигуры Христа.

Фото 9 – часы конгресса Вашингтон.

Переход к наручным часам символа состоятельности владельца произошел в 1500 году.

Фото 10 — старинные немецкие карманные часы 1503 год.

В Германии изобрели пружинный маятник из закаленной стальной, гибкой ленты.

Фото 11 – часы «Катящийся шар», 1808 год. Английский мастер Уильям Конгрив вместо маятника применил шарик, катящийся по канавкам плоскости. Доходя до конца, шарик перевешивает платформу и движется в обратную сторону.

Результатом стало революционное изменение конструкций, широкий набор функциональных свойств часов.

Фото 12 – часы мастера Томаса Томпиона,1690 год.

Английский часовой мастер Томас Томпион по чертежам Роберта Гука изготовил часы нового поколения для короля Карла II.

Фото 13 – карманные часы.

XVII век принес новый виток совершенствования часового дела.

Прорывом в часовом деле в XVII веке стало применение спирального балансира. Это повысило точность хода часов, открыло возможность совмещения часовой, минутной, секундной стрелок на одном циферблате. Значительно уменьшились размеры механизма. Появились удобные в пользовании карманные часы.

Фото 14 – наручные часы – браслет. Австрия, 19 век.

Идея приспособить их к руке пришла мастеру Пьеру Жаку Дро в 1790 году. Он прикрепил корпус к кожаному ремешку, решив сразу две проблемы:

быстрого определения времени т.к. часы теперь находились в поле зрения;
оригинального дополнения к костюму владельца.

Фото 15 – часы мастера Луи Бреге по заказу королевы Неаполитанской. 1810 г.

В 1810 году часовой мастер Луи Бреге изготовил миниатюрные богато украшенные наручные часы для королевы Неаполитанской.

Наручные часы как украшение и чисто женская принадлежность появились в 1911 году.

Мужчины обратили внимание на этот аксессуар благодаря бразильскому воздухоплавателю Альберто Сантос-Дюмону

Фото 16 – первые мужские наручные часы Картье серии «Santos».

В 1901 году Луи Картье создал для него модель «Santos». А признание и массовое «внедрение» в обиход джентльменов часы получили после Первой Мировой войны.

Величайшие из автоматонов – куклы Жаке-Дро

Настоящие европейские автоматоны были куда скромнее. Играть в шахматы они, конечно, не могли. В 1560-х годах король Испании Филипп II заказал у мастера Хуанело Турриано, придворного механика Карла V (император Священной Римской империи) механического монаха. Автоматон выжил, хранится в Смитсоновском институте в США и дает представление о техническом уровне автоматонов того времени.

Такие или подобные механизмы применялись в Италии, где древнегреческий опыт был возрожден: в церквях можно было видеть механических дьяволов, корчивших страшные гримасы. К XVIII веку стали появляться автоматоны посложнее, например, игрушки изобретателя Жака де Вокансона. Его робот-флейтист действительно играл на флейте – меха нагнетали воздух, а пальцы брали правильные аккорды и вели мелодию. Автоматон «Ударник» играл до 20 различных ритмов на цимбалах и барабане. Но больше всех прославилась утка, которая «ела» пищу и потом испражнялась. Конечно, пища падала в один резервуар внутри утки, а из другого через некоторое время вываливался заранее заложенный туда птичий помет.

Утка Вокансона

Но вершиной искусства автоматонов считаются три куклы Пьера Жаке-Дро: «Музыкант», «Писарь» и «Рисовальщик». Созданные в 1770-х годах, они хранятся в музее в Невшателе, на родине изобретателя, и работают до сих пор!

Подлинные автоматоны Пьера Жаке-Дро

Пьер Жаке-Дро родился в кантоне Невшатель в 1721 году и уже с 16 лет занимался созданием сложнейших часов, в которых он использовал механизм автоподзавода, а также встраивал в них музыкальные автоматы и оснащал движущимися фигурками.

Пьер Жаке-Дро

В 1758 Жаке-Дро отправился в Испанию, где ему удалось продать королевскому дому несколько своих аппаратов за фантастическую сумму в 2000 золотых пистолей – это около 17 килограмм золота! Конечно, после такого заказа Жаке-Дро стал европейской звездой, посвятил себя полностью часовому делу и в качестве вершины своего искусства создал свои автоматоны. Вот как они работают.

https://www.youtube.com/watch?v=bY_wfKVjuJM

«Писарь» — самый сложный из шедевров Жаке-Дро. Он состоит из более чем 4000 деталей и способен написать текст длиной не более 40 знаков, причем пишет он гусиным пером, которое обмакивает в чернильницу. Автомат регулирует наклон и нажим пера в зависимости от буквы, следит глазами за своим письмом и даже стряхивает капли с пера. Все это происходит благодаря тончайше настроенному кулачковому механизму. Более того – механизм можно программировать, меняя местами соответствующие буквам кулачки!

Устройство «Писаря»

«Музыкант» и «Рисовальщик» – автоматоны попроще. «Музыкант» в форме девушки, играющей на настоящем органчике. Она покачивается в такт, «дышит» и может исполнять несколько мелодий на выбор. «Рисовальщик» может рисовать Людовика XVI и Марию-Антуанетту, собачку и Купидона в райском саду. Поразительно, с каким изяществом и мягкостью до сих пор работают все создания Жаке-Дро!

Автоматоны Жаке-Дро впервые демонстрировались в 1774 году, и с тех пор в его мастерскую повалил такой поток посетителей, что роботов повезли в целое европейское турне. Затем автоматоны купил какой-то испанский богач. Только в 1906 Общество истории и археологии Невшателя выкупило автоматоны и поместило их в музей.

Изобретение кварцевых часов

В 1880 г. французские физики Жак и Пьер Кюри открыли пьезоэлектрический эффект. Этот эффект заключается в том, что при деформации кристалла определённых минералов на гранях этого кристалла появляется положительный или отрицательный заряд. И наоборот — если подать на грань положительный или отрицательный потенциал, кристалл будет деформироваться.

Уже в 20 веке это свойство кристаллов догадались использовать для создания генераторов высокочастотных колебаний. Оказалось, что для таких генераторов особенно хорошо подходит кварц. Если к кристаллу кварца приложить напряжение, он начнёт колебаться, а если его чуть-чуть подпитывать энергией, он может колебаться бесконечно. При этом частота колебаний кристалла кварца очень стабильна и мало зависит от температуры.

В 1921 г. американский физик Уолтер Кейди построил первый кварцевый генератор. А в 1927 г. американский инженер Уоррен Моррисон построил первые кварцевые часы. Правда эти часы были большими и сложными и совсем не подходили для массового применения. В последующие несколько десятилетий кварцевые часы использовались лишь в качестве эталона времени в научных лабораториях и учреждениях. Ещё в 1954 г. кварцевые часы, выпущенные фирмой Longines, весили целых 53 кг.

Возможность создать компактные кварцевые часы возникла только во второй половине 20 в. с развитием полупроводниковой электроники. В 1960-х кварцевый генератор и элементы, управляющие его работой, наконец, удалось сделать достаточно маленькими, чтобы вместить их в наручные часы.

В 1962 г. появляются первые кварцевые часы для домашнего использования. Выпустила их японская фирма Seiko.

Первые домашние кварцевые часы

А в 1969 г. та же фирма запускает в производство первые наручные кварцевые часы Seiko Quartz-Astron 35SQ. Эти часы имели погрешность не более 5 сек. в месяц и могли целый год работать на одной батарейке. А стоили часы 1250 долларов, за те же деньги можно было купить новый автомобиль престижной марки!

Первые наручные кварцевые часы Quartz-Astron 35SQ

Многофункциональность наручных кварцевых и механических часов

Современные технологии не стоят на месте. И наручные часовые кварцевые механизмы становятся все меньше и точнее. К тому же часы приобретают множество дополнительных функций. Конечно, механические часы не могут похвастаться большим разнообразием встроенных гаджетов. Обычно механика призвана только для отсчета времени. Кварцевые часы – полная противоположность классическому хронометру. Часы с подобным механизмом могут не только отсчитывать время, но и иметь множество функций, например, калькулятор, шагомер или барометр. И это лишь маленький список того, что можно найти в наручных кварцевых (или электронных) часах.