早在十四、十五世紀，歐洲的機械鐘就已經利用冠狀輪擒縱裝置，搭配左右對稱的砝碼橫桿作為調節器，雖然距離精確計時仍算遙遠，但已經成為現在擺輪的前身雛型。由於垂直掛立或站立的砝碼橫桿，僅需些微的震動或是方位移動，就會造成極大的運轉誤差，因此直到1675 年，惠更斯發明螺旋狀的游絲，搭配圓形的擺輪，才使得後來的懷錶與腕錶有了發展的可能性。因為在不同方位與重力的影響下，只有游絲仍可提供相同的回彈力量，改變原本依靠的不穩定外作用力。而不論是使用砝碼橫桿或是擺輪與游絲，其原理都是藉由相同的Isochronous 等時性，賦予機械裝置穩定的時間劃分，進而成為精準的計時器；因此擺動越有規律，等時性與準確度也越佳。
然而絕對穩定的計時狀態，受限於多項阻礙，其中影響擺輪與游絲部分的主要因素包括：游絲擴張與收縮的規律性不均、溫差導致游絲的彈性有變化、離心力與地心引力對游絲的變化、擺輪的重量不平均⋯⋯等。雖然每一項影響的因素，都只佔有極微小的部分，但是長久的時間累計下來，都會造成明顯的誤差。與現在的精確的石英錶或原子鐘相比，可說是不得不改良的重大缺點；因此這三百多年來，製錶師對於擺輪與游絲的改革，可說是不下於擒縱裝置，本刊在下兩期分別會提到擺輪與游絲在這部份的改良。以下我們將就擺輪與游絲的結構，以及其運轉的特性加以說明。
這兩項裝置在機芯中，佔有極重要的角色，可穩定控制且減緩發條傳遞出來的動力；上圖為目前最常見的環形擺輪與平游絲的組合，而其他的裝置也清楚可見。
擺輪與游絲的結構
擺輪與游絲是一枚機芯中，最容易觀察的零件，因為其快速擺動的特點，是機芯上速度最快的裝置，並採用外露的設計，只有自動盤可與之相提並論。由於轉動速度極快，因此擺輪軸心的上下頂端，一定會設置紅寶石並加以潤滑；在從前，即使是低階的七石、甚至是五石機芯，擺輪上下的軸心一定會分配到四石，可見得其磨損之大。
擺輪與游絲的上夾板，都是以獨立的夾板加以固定，為了加強穩定性，許多新款機芯都採用水平雙臂橋板固定於基板之上，同時也提高耐用度。擺輪與游絲在機芯中所負責的任務，即是擔任一個反作用力的角色，將走時輪系傳遞過來的能量，減緩速度並且穩定劃分間距，這就是擺輪與游絲最重要的任務。為了減低摩擦力，擺輪軸心的尾端非常的細，大約在0.05mm 至0.1mm 之間，只比頭髮粗一點，所以非常脆弱，現在擺輪軸心上下端的寶石都會設置避震器，以保護軸心防止損壞。接下來我們以朗格Cal. 941.3 機芯，來說明擺輪與游絲的基本結構。
游絲是一個呈現螺旋形狀的零件，中央開口電焊在游絲底座（亦稱游絲腦），尾端則以遊絲樁固定於游絲固定器。
在擺輪背面，可看到大小衝擊盤與月形寶石，都是固定於擺輪軸心中央，透過快慢針可以調整速度的快慢。
擺幅
擺輪與游絲接受來自擒縱叉傳遞的動能後開始轉動，通常一枚剛組裝好的機芯，它的擺幅應該介於270 度至310 度間，這是在上滿鍊後的狀況，多一點或少一點都是在可接受的範圍。通常在滿鍊後的測量結果，擺幅小於270 度時，對於走時的精準度就會有不良的影響。每一款機芯的擺幅都不盡相同，以筆者本身的經驗，搭載ETA Cal. 2892-A2 機芯的新錶，在上滿鍊之後，都可以達到300 ∼ 310 度左右（以面盤朝上放置的姿勢），而ETA Cal. 7750 計時機芯的擺幅也可達到同樣的標準。
但擺幅會隨著以下幾種情況而有不同的變化，首先是發條動力的多寡，因為在滿鍊時，擺幅可達到最大；但隨著發條動力的減少，擺幅可減至200 度之下，精準度自然會有所改變。因此許多自動錶，在使用者每天佩戴的情況之下，都可穩定維持在一兩秒間的誤差，這也是因為自動上鍊系統不斷穩定提供發條動能的因素。
另外一項就是機芯的出廠時間長短，一只出廠不久的機芯，如果沒有其他狀況，其擺幅數據一定可在270 度以上，但隨著時間變化，機芯上的潤滑油逐漸乾枯、變得較為黏稠，走時輪系的運轉就不如以往滑順，許多的動能在傳遞的過程中就被消耗。而在末端，擒縱叉寶石與擺輪上下的寶石，一旦缺乏潤滑，擺幅降低的情況會更加明顯，因此許多維修師傅會將擺幅的高低，作為洗油與否的判斷指標，通常滿鍊時低於220、230 度，就是該考慮洗油保養的時候。
但是部分老錶即使在洗油保養之後，也無法達到如此高的擺幅，其原因就是零件老化與金屬疲勞，在使用二、三十年之後，游絲的彈力必定會減弱，同樣的，發條的彈力也會產生同樣的金屬疲乏問題。因此，一只經常使用的老錶，即使上滿鍊或洗油保養後，擺幅同樣會減低一些。
從擺輪開始旋轉的原點計算，擺輪會順時針旋轉270 度以上，直到動力耗盡，再透過游絲的彈力，逆時針回轉。
當擺輪回到了原點，擒縱叉傳遞的動能，使得擺輪繼續逆時針旋轉，同樣是到了270 度左右，又開始回轉。
震頻
所謂的震頻是指擺輪游絲震動（亦可用擺動）的頻率，也就是在每一個固定時間中，擺輪游絲重複震動的次數。以早期機芯常用的每小時震頻18,000 次為例（另一種紀錄方式為18,000vph），它每分鐘是進行18,000/60=300 次的震動，所以每秒鐘是進行300/60=5 次的震動；但是擺輪游絲左右來回震動一次（也就是兩次），才能算是一個完整的週期，因此每秒鐘是進行5/2=2.5Hz（頻率的單位），由此公式我們可以推算，每一個機芯每秒鐘進行的震動次數與頻率單位。
而早期的懷錶與腕錶都是採用每小時震頻18,000 次為主，但是後來製錶師發現提高震頻，可以間接提高準確度，而這種理由何在？主要原因在於，高震頻機芯每一次受到外力的影響，其佔有比率與所影響的時間，都低於低震頻機芯，因此縮短了擺輪與游絲不正常的運作時間，所以可提高精確度。不過這是在相同因素下的實驗結果，用於不同機芯或不同的佩戴環境下，結果當然也會不同。但是超高震頻的機芯，如果沒有使用適當材質以及潤滑保養，零件磨損率的提高，則是大家公認的結果。
| 機芯的震頻種類 | |||||
| 機芯 | ETA Cal. 6498-1 | ETA Cal. 7001 | OMEGA Cal. 8500 | ETA Cal. 2892-A2 | ZENITH El-Primero |
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| 每小時震頻 | 18,000 | 21,600 | 25,200 | 28,800 | 36,000 |
| 每秒震動次數 | 5（2.5Hz） | 6（3Hz） | 7（3.5Hz） | 8（4Hz） | 10（5Hz） |
