Aktuális ajánlataink


Az óra története 12.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

A következő lépés a tisztán elektronikus időalap kialakítása volt. Ezen irányú kutatások egyik eredményeképpen született meg a kvarcóra. Ez az óra a kvarckristály piezoelektromos tulajdonságain alapul, amely lehetővé teszi, hogy elektronikus áramkör rezgéskeltő elemeként funkcionáljon, miközben a kvarckristály a mechanikus tulajdonságai által (mérete és csiszolása) meghatározott rezgési frekvenciáját nagyon stabilan tartja. Az első kvarcórát 1928-ban Morrison készítette. Ez még elektroncsöveket használó, ruhásszekrény méretű, mázsás szerkezet volt, de már ez is napi 0.001s járáseltérést tudott produkálni. A kvarc karóra a 60-as évek végén - a japán SEIKO műveként - jelent meg. Itt már a ma szabványosnak tekinthető 32768 Hz frekvenciájú kvarckristályt alkalmazták. Azért éppen ezt, mert ez már megfelelően kicsi méretű, de még jól megmunkálható (ezért pontos) kvarckristályt feltételezett, miközben egy 15 bites, aránylag egyszerű osztóval előállítható volt az 1 Hz-es impulzus a mutatószerkezet másodpercenkénti léptetéséhez. Itt ún. léptető-motort alkalmaztak. Ez egy nagyon egyszerű szerkezet, amely egy elektromágnes két pólusa közé helyezett kerekre esztergált mágneses dipólusból áll. Az elektromágnesre kapcsolt feszültség polaritásának minden váltásakor a kis dipólus végez egy félfordulatot. Ezzel közvetlenül hajtják a kerékrendszert. A kvarcóra mechanikák eleinte még jellemzően precíz, egyszerűnek nem nevezhető szerkezetek voltak, és az aránylag kis integráltsági fokú elektronika elhelyezése is gondokat okozott. A mechanika idővel egyre egyszerűbbé vált, az elektronika is ugyan egyre intelligensebb, ügyesebb lett, de fizikális kivitelében nagyon leegyszerűsödött, egy piciny, minimális helyigényű nyomtatott áramköri lapra korlátozódik. Alább látható egy 1970-ből származó minőségi OMEGA kvarcóra szerkezete. Látható az aránylag nagy elektronika gondosan árnyékolt elhelyezése, valamint a terjedelmes, bonyolult mechanika. Itt még bonyolultabb, belső tekercses léptető-motort használtak, amelyben 4 tekercs volt. Mellette látható egy mai korszerű, kifejezetten minőségi 7 köves ETA szerkezet. Felismerhető a szerkezet felső részén a léptetőmotor tekercse, a jobb oldalon kis fémhengerként a kvarckristály tokja, mellette a kiöntött chip. Az elemtől jobbra felfelé látható kis csapágylemez hordozza gyakorlatilag az egész mechanikát, csak az állítószerkezet nyert ezek kívül elhelyezést.



A kvarcóra mechanika további előnye, hogy egyszerűvé teszi a komplikáltabb mechanikák kialakítását. További mutatók, segédszámlapok meghajtása nagyon egyszerűen megoldható, nem kell összetett áttételeket kialakítani, mint a hagyományos mechanikus óránál, hanem egyszerűen további léptetőmotorokkal közvetlenül lehet meghajtani a segédszámlapokat. Ezt illusztrálandó látható alább egy BREITLING TRANSOCEAN kronográf, mellette a szerkezet képe. Mint a szerkezet képén látható, a kronográf meghajtásáról további léptetőmotorok gondoskodnak, ebben az órában összesen 5 motort számolhatunk össze! Bár ez bonyolult megoldásnak tűnik, de a léptetőmotorok által meghajtott áttételek nagyon egyszerűek, egy-két fogaskerékből állnak, különösebben precíznek sem kell lenniük, ezért ezek a szerkezetek sokkal olcsóbbak a mechanikus szerkezeteknél. A kis szerkezeti igénybevétel miatt ezek az órák még akkor is aránylag hosszú élettartamúak lehetnek, ha a szerkezet csapjai nem kőcsapágyakban forognak, és a fogaskerekek, valamint maga a szerkezet alaplemeze is gyakran erős műanyagból készül. Igaz, ha viszont elromlanak, akkor sokszor nem is javíthatóak. Természetesen készülnek minőségi, gondosan csapágyazott, megmunkált szerkezetek is (mind a három, példaképpen bemutatott óramű ilyen), ezek várhatóan az átlagos mechanikus órákkal vetekedő élettartamúak lesznek. Kérdés persze, hogy néhány évtized múlva lesz-e hozzájuk elem, és egy előbb-utóbb szinte elkerülhetetlenül elöregedő és meghibásodott elektronikát hogy lehet majd megjavítani... Egy minőségi mechanikus óra talán több ezer év múlva is üzembe helyezhető lesz!



Az elektronika térhódításával megjelentek a tisztán elektronikus működésű órák, ahol a kijelzés is elektronikusan történt. Ez eleinte fényemittáló diódákkal (LED) történt, ezek voltak a gombnyomásra pirosan világító órák. A LED-ek nagy áramfelvétele azonban kizárta a folyamatos kijelzést. Ezt a folyadékkristályos kijelzők (LCD) tették lehetővé. Ezek bizonyos anyagok azon tulajdonságát használják ki, hogy azok polárszűrőként viselkednek, és elektromos tér hatására fényt polarizáló síkjuk 90 fokkal elfordul. Így két üveglap közé bevitt folyadékkristály réteg elé polárszűrőt helyezve elektromos feszültséggel vezérelhető az átlátszóság. Mivel a szerkezet nagy szériában hihetetlen olcsón állítható elő, ezért a 80-as években az ilyen órák lehengerelték a piacot. Alább egy ilyen "filléres" kvarc karóra "szerkezete" látható:



A képen a piros nyíl az időalapot adó rezgőkvarcot, a sárga nyíl a vezérlő chipet mutatja, amely a digitális osztó-számlálót, valamint az LCD kijelzőt vezérlő áramköröket tartalmazza. A kék nyíl a kijelzőt megvilágító rizsszem izzót mutatja, míg az áramköri lemeztől jobbra az LCD kijelző látható.

Az LCD azonban érzékeny a hőmérsékletre, és az egyszerű kivitelű órák nem tűntek ki megbízhatóságukkal. Ráadásul szeretni sem nagyon lehet az olcsó, "kacat" benyomást keltő kis műanyag rémségeket. Mi több, az emberek zöme ráébredt, hogy az időt igazán a hagyományos, mutatós, analóg kijelzőn lehet a legjobban figyelemmel kísérni, így lassan a kvarcórák zöme ismét mutatós kivitelben készült, mára ez egyértelműen dominál, az órák túlnyomó többsége mutatós, és valóban igényes, minőségi - tehát már viszonylag drága - óra digitális kijelzéssel úgyszólván egyáltalán nem készül. Az elem problémáját kiküszöbölendő időközben - kissé a mechanikus órák irányába lépve vissza - többféle rotoros feltöltésű (AutoQuartz, Kinetic, MecaQuartz stb.) szerkezetet fejlesztettek ki. Alább látható az e téren úttörő SEIKO KINETIC nevű órájának szerkezeti sémája. A kép jobb oldali részén látható kerékrendszerrel analóg módon működik minden mechanikus kvarcóra. Sajnos eleinte a szerkezet gyenge pontja volt a generátor nagyon nagy fordulatszámából (akár 100 ezer fordulat/perc!) következő nagy szerkezeti igénybevétel, valamint az energiatároló akkumulátorok véges élettartama. Mára ezek a szerkezetek kiforrottak lettek, és egyfajta átmenetet képviselve a mechanikus és elektronikus órák között egyre nagyobb tért hódítanak. Akkumulátorok helyett egyre inkább nagy kapacitású kondenzátorokat használnak, amelyek ugyan jóval kisebb energiamennyiséget tudnak tárolni, így jellemzően pár hét a feltöltött óra járástartaléka, de viszont nem öregednek, és élettartamuk elméletileg korlátlan. Előfordul, hogy a jobb mechanikus órákhoz hasonlóan ezen órák tokja is üveg hátlapot kap, mivel a forgó rotoros szerkezeten "van mit megmutatni", ellentétben a legegyszerűbb kvarcóra szerkezetekkel, amelyeket jobb elrejteni a tulajdonos szeme elől...



A kvarcóra pontossága a kvarc rezgésének pontosságától függ. Ez azonban a mechanikus megmunkálás pontosságán múlik, ebből adódóan olcsó kvarcórák meglepően pontatlanok is lehetnek. Ezt kiküszöbölendő önmagában pontos időalapot keresve fejlesztették ki a jelenleg használatban levő legpontosabb órákat, az atomórákat. Itt gerjesztett cézium atomok nagyon stabil (10-11 , 10-12 pontosság) sajátrezgését használják ki. Mivel a szerkezet még jelenleg sem készíthető hordozhatóra, ezért ezeket stabil időalapként használják. De mivel ezen időalapok digitális rádióadásként egész Európában vehetőek (a Frankfurti adó sugározza a DCF órák számára a jelet), ezért olcsón szert tehetünk atomóra pontosságú "radio-controlled" órára. Ezek az atomóra időalap pontosságát kihasználva évi néhány tízezred másodpercnél nem nagyobb eltéréssel járnak.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14