Часы помогают нам свободно ориентироваться во времени, не опаздывать на встречи и планировать важные дела, поэтому точность – одно из важнейших к ним требований. О том, какой она должна быть и за счёт чего достигается – в нашем материале.
Стандарты точности хронометров
Европейский стандарт ISO 3159, принятый в 1976 году – на сегодняшний день является основным ориентиром. Часы, отвечающие всем его критериям, называют хронометрами.
Хронометры – особо точные часы, их характеристики подтверждаются циклом испытаний в специальной лаборатории. Средняя погрешность хода механических хронометров не должна превышать -4/+6 секунд в сутки.
Среди хронометров можно встретить и кварцевые часы. Отдельного стандарта ISO для них нет, однако соответствующие показатели выработаны у института хронометрии COSC. Согласно им у кварцевых хронометров отклонение хода не должно превышать +/- 0,2 секунды в день (при температуре 8 и 38С), +/- 0,07 секунды (при температуре 23С).
Точность механических балансовых часов
До определённого момента точность хода механических часов определялась работой маятника и зависела от гравитации. Сами часы могли располагаться только горизонтально и были настенными или напольными. В 1675 году голландский математик и физик Христиан Гюйгенс изобрел замену маятнику, узел баланс-спираль.
Самыми точными механическими часами в мире считаются Zenith Defy Lab, представленные в сентябре 2017 года. В них узел баланс-сприраль заменён одной деталью – осциллятором из монокристаллического кремния. Производитель обещает погрешность суточного хода этого механизма в пределах +/- 0,5 секунд за 48 часов.
Узел баланс-спираль выполняет роль регулятора, именно он задает точность хода механических часов. Он может быть разным по размеру, весу и иметь разную частоту колебаний. В зависимости от конкретного механизма и его конструкции частота узла баланс-спираль может варьироваться от 2,5 до 5 колебаний в секунду. Чем выше показатель, тем точнее ход.
Для современных механических часов, не имеющих сертификат хронометра, нормой считается погрешность -40/+60 секунд в сутки.
Какие из часов самые точные?
- – Колебания температуры.
- – Положение корпуса часов в пространстве.
- – Качество изготовления механизма, его состояние.
- – Износ деталей.
- – Уровень напряженности заводной пружины.
Точность кварцевых часов
Кварцевые часы на порядок точнее механических. Погрешность несертифицированных моделей может составлять до +/- 20 секунд в месяц, а у моделей лучших производителей до +/- 5 секунд в год.
В кварцевых часах регулятором точности выступает кварц. От источника энергии – батарейки – к электронному блоку подаётся ток. Под его воздействием кристалл сжимается и разжимается, пульсируя с высокой резонансной частотой.
Кварцевый генератор может вырабатывать до 32768 колебаний в секунду с очень стабильной частотой. Делитель преобразует эти колебания в импульсы, те попадают на обмотку шагового электродвигателя, а он в свою очередь отвечает за перемещения стрелок на циферблате.
Что влияет на точность кварцевых часов?
- – Частота генератора.
- – Колебания температуры.
- – Старение кристалла кварца (вызывает снижение резонансной частоты).