[ 鐘技術(shù)] 前不久,發(fā)布了一款(其實(shí)2018年就已經(jīng)有了),它的精準(zhǔn)度達(dá)到了年誤差±1秒,成為世界上最準(zhǔn)的石英表。石英表,我們通常來理解就是(但電子表不等同于石英表,它范圍更大),隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在石英表的類型越來越多,技術(shù)也越來越成熟,人們天然認(rèn)為使用電池的石英表應(yīng)該是沒有誤差的,但是事與愿違,石英表雖然非常精準(zhǔn),但依然存在誤差。
外觀簡單到你完全不會認(rèn)為它是一只很厲害的表
在之前的文章中(曾經(jīng)看不上的一些石英表 其實(shí)它很高級),我們已經(jīng)詳細(xì)介紹了石英表的工作原理以及目前主流的石英表為了提升精準(zhǔn)度所采取的措施。簡單來說,石英表是通過一個石英振子作為振蕩器,然后將這個振蕩頻率通過步進(jìn)電機(jī)及齒輪系完成最終顯示,如果有液晶屏則還需要液晶顯示原件。其實(shí)它和的原理比較類似,只是動力源和振蕩器不同。
那么影響石英表精準(zhǔn)性的主要因素有哪些?溫差、磁場和震動,其中溫差影響最明顯。由于石英振子內(nèi)部是石英晶體,不會像傳統(tǒng)金屬游絲那樣會受磁,所以磁場對于石英表的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)械表,但是溫差變化對石英振子有著非常明顯的影響,在較高或較底溫度下,會讓石英表走時出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,即便在正常溫度下,溫度變化也會輕微影響走時。無論是機(jī)械表還是石英表,震動都會對內(nèi)部穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,不同的是石英表振頻高,震動影響的是齒輪系。因此,高級一點(diǎn)的石英表都會對這幾個方面進(jìn)行補(bǔ)償處理(磁場影響很小,所以一般不做高防磁),以提高精準(zhǔn)性。
可能有人會說機(jī)械表是藝術(shù),機(jī)械天然有誤差,精準(zhǔn)是一種追求,石英表精準(zhǔn)是其天然優(yōu)勢,并且石英表就是一工具表,追求極致精準(zhǔn)有什么意義?事實(shí)上從上世紀(jì)60年代以來,石英表也一直在追求極致精準(zhǔn),雖然借助現(xiàn)代技術(shù),通過聯(lián)網(wǎng)和GPS可以讓一枚分秒不差,但對于石英表來說,如何通過本身的技術(shù)提升,讓自身達(dá)到極致精準(zhǔn),依然是制表業(yè)在不斷攻克的技術(shù)方向。對于消費(fèi)者的日常生活來說,它意義不大,而對于專業(yè)領(lǐng)域來說,它是一定要去征服的領(lǐng)地,就像機(jī)械表追求極致精準(zhǔn),也是制表師的理想一樣。
西鐵城是日本幾個最著名的之一,它最主要的特色技術(shù)是還有石英技術(shù),雖然機(jī)械表也有很多,不過高端還出名的少一些。這次發(fā)布的手表,是為了慶祝品牌創(chuàng)立100周年而推出的,搭載一枚西鐵城最新的Cal.0100,集合了西鐵城的這兩項頂尖技術(shù),光動能和高精度石英技術(shù),達(dá)到了年誤差僅為±1秒。那么它是如何實(shí)現(xiàn)的?
我們知道,自石英表誕生至今的半個世紀(jì)里,量產(chǎn)的石英表中達(dá)到的最高精度是年誤差±5秒(沒記錯的話),西鐵城、及集團(tuán)都有這樣的表款,可能在過去已有的技術(shù)上,已經(jīng)達(dá)到了一個瓶頸。西鐵城率先突破了這個瓶頸,相信以后這項技術(shù)總會進(jìn)行普及。要提升精度,依然要著眼于溫差和震動,西鐵城做了這樣幾項設(shè)計:
AT切割型石英振子
標(biāo)準(zhǔn)音叉型石英振子(左)和AT切割石英振子(右)
石英振子是石英表的振蕩核心,猶如機(jī)械表的擺輪游絲系統(tǒng),傳統(tǒng)的石英振子為叉型晶振,振頻為32768HZ,是傳統(tǒng)機(jī)械表的8000倍,即便如此,它的標(biāo)準(zhǔn)誤差也在±15秒/月,因此需要采用特殊切割的石英振子,來克服這一難點(diǎn),答案就是AT切割型晶振。西鐵城1975年時便已經(jīng)開始使用AT切割型晶振來制作石英機(jī)芯,當(dāng)時振頻達(dá)到4M赫茲,是標(biāo)準(zhǔn)叉型晶振振頻的100倍以上,如今新型的西鐵城Cal.0100機(jī)芯AT切割型晶振,振頻達(dá)到了8.4 MHz (8,388,608 Hz),是之前的2倍,是標(biāo)準(zhǔn)音叉的256倍。叉型晶振對溫度比較敏感,同時因?yàn)閮蓚€叉頭中間有空隙,振蕩幅度較大,限制了它的振頻。AT切割型晶振可以大幅降低溫差的敏感性,并且因?yàn)槭且惑w式結(jié)構(gòu),振蕩幅度比較小,空間敏感性也較低,可以大幅提升振頻,提高精度。在不同方位下,AT切割型晶振可以保持幾乎一致的精準(zhǔn)性。
高振頻,以及對溫差、方位的不敏感,讓AT切割型晶振具備了高精準(zhǔn)性的優(yōu)勢,但僅僅如此還不夠。
溫差補(bǔ)償系統(tǒng)
不同溫度下兩種石英振子的誤差表現(xiàn)(實(shí)心線為AT切割晶振)
盡管AT切割型晶振對溫差不敏感,但并不代表溫差就毫無影響,事實(shí)上AT晶振只是在25°下比較理想,低于20°或高于40°還是會有影響,并且在25°— 40°之間其性能也并不是完全恒定的,因此,需要借助溫差補(bǔ)償系統(tǒng)來降低溫差對走時的影響。西鐵城的溫差補(bǔ)償系統(tǒng)會對振頻進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)振頻的變化,每分鐘補(bǔ)償一次,由于每一枚晶振對溫差敏感性有細(xì)微差別,所以每一枚手表的溫差補(bǔ)償系統(tǒng)都需要單獨(dú)進(jìn)行測試匹配,以實(shí)現(xiàn)最好的效果。之前我們有介紹過常用的溫差補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式,一種是用兩個對溫差敏感性不同的晶振互相彌補(bǔ),有點(diǎn)像早期機(jī)械表里的雙層金屬擺輪的意思,另一種是數(shù)字調(diào)控,根據(jù)晶振對在不同溫度下振頻的變化計算需要補(bǔ)償?shù)拿霐?shù)來彌補(bǔ)。西鐵城應(yīng)該用的是后一種,這種更為準(zhǔn)確。
震動修復(fù)
之前我們提過,震動也會對石英表產(chǎn)生影響,不止是在西鐵城,推出的V.P.H也具備震動調(diào)控功能。震動主要影響齒輪和指針系統(tǒng),受突然震動的情況下,齒輪或指針可能會錯位,震動修復(fù)可以還原它們的位置。
光動能及節(jié)能處理
盡管提高振頻,提升溫差補(bǔ)償頻率,增加震動修復(fù)會讓手表變得非常精準(zhǔn),但是這里每一項都會增加能量消耗,過去依靠鋰電池供電的高振頻石英表,需要每年或者每兩年更換電池,而如精工推出的更強(qiáng)勁的電池也只能堅持3-5年,所以能量來源是個問題。西鐵城終于將光動能技術(shù)融合到了這款手表之中,光動能可以吸收光能轉(zhuǎn)化為電能,為手表供電,同時西鐵城對電路系統(tǒng)做了節(jié)能處理,去掉了不必要的能量消耗環(huán)節(jié),節(jié)省電能。如此,在滿電的情況下,這枚手表在黑暗中也可以使用半年。在日常佩戴中,我們可以理解為,它根本無需更換電池,也不用擔(dān)心電能問題。
除機(jī)芯通過技術(shù)手段達(dá)到極致精準(zhǔn)之外,西鐵城還使用了LIGA技術(shù)(用于制造高縱橫比微結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)),令手表的指針和表盤上的刻度完美對齊。目前市面上大多數(shù)指針式手表,因?yàn)檠b配或者制造問題,指針尤其是秒針和表盤刻度是不對齊的,有一點(diǎn)偏差,雖然對讀時影響不是很大,但對于追求極致來說,就不可容忍了。西鐵城能夠做到指針和刻度完全對齊,在細(xì)節(jié)上的確做到了令人贊嘆的地步。
相對應(yīng)的,這么高端的技術(shù),西鐵城也還不會一下子就拿來普及,現(xiàn)在出的都是限量版,材質(zhì)為白金和超級鈦金屬,其中白金款限量100枚,合人民幣價格在12萬左右,鈦金屬有兩個版本(珍珠母貝盤和普通表盤),分別限量500枚和200枚,售價合人民幣5萬元。這個價格,不便宜啊,但是沒辦法,誰讓它是石英表里的世界第一準(zhǔn)呢(不連網(wǎng)也不需要GPS)。