Кварцевые калибры в часах популярны по нескольким причинам: помимо надежности и компактности они также предлагают достаточно высокую точность хода. Если для механических часов отклонение в ±40 секунд в сутки — это норма, то у кварцевых часов в среднем точность хода не превышает ±15 секунд в месяц.
Для того, чтобы понять, почему кварцевые часы такие точные, нужно разобраться с принципом их работы. В качестве источника энергии в кварцевом калибре выступает батарея, которая посылает электрический сигнал кварцевому генератору колебаний. Эти колебания и передаются механизму, благодаря которому двигаются стрелки.
От кварцевых часов удалось добиться высокой точности в первую очередь за счет меньшего количества движущихся частей в калибре. Если в механических часах со сложными системами зубчатых колес на точность хода влияют положение механизма в пространстве, его чистота и другие факторы, то кварцевые варианты намного более неприхотливые.
В Tag Heuer Carrera Quartz установлены кварцевые механизмы с частотой колебаний 32 768 Гц и точностью хода в пару секунд в месяц
Главным фактором точности в кварцевом механизме является частота кварцевого генератора. Чем выше частота генератора, тем точнее ход, но тем и выше энергопотребление механизма — а это значит, что батарею придется менять чаще. Чаще всего в часах используются кристаллы, работающие на частоте в 32 кГц. Для сравнения, частота колебаний в механических часах — от 18 000 до 36 000 полуколебаний в час , что эквивалентно 2,5-5 Гц.
В кварцевых механизмах Tag Heuer, устанавливаемых в модели Carrera, стоят генераторы с частотой 32 768 Гц. Батарея в таких часах прослужит несколько лет, а точность хода составляет всего пару секунд в месяц.
Citizen компенсирует высокое энергопотребление механизмов, работающих на высокой частоте, фирменной технологией Eco-Drive, заряжающей батарею от солнечной энергии
Но встречаются и модели с частотой колебаний, достигающей 1 МГц, а при такой частоте точность хода составляет ±5 с в год. В Citizen, например, создали калибр 0100, точность хода которого составляет ±1 с в год. Кристалл в этом калибре колеблется с частотой более 3 МГц — и потому обеспечивает такую высокую точность хода. Проблему высокого энергопотребления настолько точного калибра в компании решили с помощью фирменной технологии Eco-Drive, которая позволяет подзаряжать используемую в часах батарею с помощью солнечного света. Модели из серии Eco-Drive других калибров в принципе отличаются достаточно высокой точностью хода: до ±5 с в месяц.
В компании Seiko, выпустившей первые кварцевые наручные часы в мире, разработали калибр, который работает на частоте в 144 кГц, что обеспечивает высокую точность и плавность хода, но при этом тратит не так много энергии: часы готовы проработать на одной батарее до 10 лет. Такие механизмы устанавливаются в модели Perpetual Calendar.
Калибр 6A32 в этих Seiko Premier обеспечивает высокую точность хода и при этом является долгожителем
Кристалл кварца, однако, со временем может устареть, отчего его резонансная частота снизится — в таком случае точность хода уменьшится, часы начнут спешить и кристалл придется заменить. Также точность хода кварцевых часов зависит от температурных условий, хоть и в меньшей степени, чем механических.
Для компенсации влияния температуры в некоторых механизмах используются системы из двух кристаллов, один из которых колеблется с более высокой частотой, чем основной. Если знать частоты двух кристаллов, можно вычислить температуру и скомпенсировать ее влияние, тем самым повышая точность. Некоторые бренды компенсируют температуру и влажность, помещая кварцевые генераторы в вакуумные кожухи. Например, ETA в механизмах PreciDrive использует керамические кожухи. Модели с таким механизмом, к примеру, есть у швейцарского бренда Adriatica.
В Adriatica Paris установлен кварцевый механизм ETA PreciDrive F06
Хоть в кварцевых часах точность хода и не так сильно зависит от внешних условий, плюс высокая частота самого генератора колебаний в целом ее серьезно повышает, производители продолжают экспериментировать и выпускать все более и более точные калибры.