瑞士鐘錶業主要生產兩類手錶,包括電子石英錶及機械錶。以比例來說,大約每四只手錶當中,有三只是電子錶。雖然機械錶的生產量較低,但論價值卻極為重要——因為機械錶佔整個瑞士鐘錶業總值的75%之多!以下就要來簡單解釋石英錶與機械錶在結構與運作上的主要原理。
1. 石英錶
石英錶的核心包含集成電路。在電池供應的電能作用下,石英震盪器震動,劃分時間。電源為壽命可達數年的小型電池。石英震盪器將電池的能量轉化成震動,以劃分時間。由於石英震盪器的高頻率震動(通常來說至少有32kHz),因此石英錶極其準確,年度誤差非常低︰每年少於一分鐘,即每天少於一秒。
石英錶有兩種顯示時間的方式。最常見的是模擬顯示,即以指針顯示時間。另一種數位顯示腕錶內部設有液晶體,液晶體直接從集成電路接收所需脈衝以顯示時間。因此並無機械能量傳導。這兩種顯示方式還可以結合以顯示不同項目,如時間、短時間和量度的時間。
▲石英錶結構圖
(1) 電池
(2) 集成電路在石英上運作,控制對步進式馬達發出的脈衝
(3) 石英
(4) 可變電阻器調控頻率
(5) 步進式馬達,將電力脈衝轉換成機械力量
(6) 齒輪系帶動運行(時、分、秒)
(7) 模擬顯示
2. 機械錶
一只標準的機械錶約有130枚零件,約略可以分為三大組別,即能量來源、控制部件及顯示部分。設有複雜功能(計時、日曆、月相等功能)的手錶自然有較多組件。齒輪系傳導出發條所供應的能量。擒縱裝置傳導脈衝,而擺輪劃分時間。上鍊機制透過人工或是自動上鍊擰緊發條。
▲機械錶結構圖
(1) 主發條
(2) 齒輪系
(3) 擒縱裝置
(4) 震蕩擺輪
(5) 發條及設定時間用的上鍊柄軸
(6) 模擬顯示
*自動石英錶
在手錶的發展過程中,瑞士有製錶工匠克服了結合這兩種技術的挑戰,此外日系錶廠同樣也可以發現類似的合體創作。他們已創製出運作如石英機芯、但充電能像機械機芯的手錶機芯,因而成功將石英的準確度置入自動錶之中。它的運作原理雖然大同小異,但卻是革命性的︰自動充能機制擰緊主發條,放鬆主發條時,即啟動微型發電器,將機械能轉換為電能。能量儲蓄於電容器中。然後系統就如傳統石英錶一樣運作,並由集成電路控制能量分配,提供所須脈衝驅動步進式馬達,達到機械錶難以複製的走時精準度。