Đồng Hồ Pin Là Gì? Cách Nhận Biết Đồng Hồ Pin

Được xem cuộc cách mạng của dòng đồng hồ đeo tay, đồng hồ pin thạch anh (đồng hồ quartz) nhờ ưu thế vượt trội, cũng như tính dể sử dụng, dễ sản xuất với giá thành rất rẻ đã làm chao đảo thị trường đồng hồ cơ tự động đeo tay đã thống trị Thế giới gần hai thế kỷ.

Đồng hồ quartz (đồng hồ pin thạch anh) là gì? Đồng hồ quartz hoạt động như thế nào? Làm thế nào mà bộ máy quartz có thể hoạt động và hiển thị thời gian chính xác hơn hẳn đồng hồ cơ?

Đó hẳn là ba câu hỏi của những người yêu thích sử dụng dòng đồng hồ này thường hay đặt ra. Sau đây qua bài viết này, quý bạn đọc hãy cùng Tân Tân khám phá câu trả lời cho những câu hỏi trên nhé.

Thạch anh (quartz) là gì?

Thạch anh, có tên tiếng Anh là quartz, là loại khoáng chất phổ biến thứ hai trong thành phần vỏ trái đất.

Thạch anh  là hỗn hợp cơ bản của cát, có tên hoá học là silicon dioxide(SiO2), bởi được tạo thành từ 2 nguyên tố hóa học Silicon và oxy.

Như bạn đã biết, cát tồn tại ở mọi nơi, và chúng cũng có thể đang hiện hữu ở ngay sàn nhà cùa nhà bạn, vì thế bạn cũng có thể giải thích tại sao thạch anh lại rất phổ biến, với giá thành sản xuất ra chúng rất rẻ.

Nguồn gốc của chữ “quartz” là từ tiếng Đức: “Quarz” có nghĩa là “cứng”, không đáng ngạc nhiên vì thạch anh rất cứng.

Thạch anh thường không màu nhưng cũng có nhiều dạng thạch anh được tìm thấy với nhiều màu sắc khác nhau và thường được tìm thấy gần các mỏ đá.

Một trong những đặc tính đặc biệt của khoáng chất này đó chính là tính piezoelectric. Piezoelectric là một loại tính chất của những khoáng sản có thể tạo ra dòng điện được gọi là hiệu ứng áp điện.

Một điểm tuyệt vời của thạch anh đó là nó cũng là một thiết bị điện áp đảo ngược, nó sẽ di chuyển hoặc dao động nếu được cung cấp điện.

Tính độc đáo này, kết hợp với mức độ phong phú và giá thành làm cho thạch anh là sự lựa chọn hoàn hảo để được sử dụng làm thiết bị xem giờ trong đồng hồ.

Đồng hồ quartz là gì?

Đồng hồ quartz, hay ở Việt Nam được gọi đơn giàn là đồng hồ pin, là dòng đồng hồ hoạt động dựa trên cơ chế chuyển động của một viên tinh thể thạch anh.

Tinh thể được đặt trong một mô trường điện trường, chịu sự tác động của điện trường tạo ra nhịp chuyển động cho đồng hồ hoạt động.

Trải qua gần 50 năm phát triển, các mẫu đồng hồ pin hiện nay càng ngày càng tân tiến hơn, bền hơn, ổn định hơn và cũng trở nên cực kỳ chính xác với độ lệch số rất thấp.

Đồng hồ Thuỵ Sỹ đã đặt ra tiêu chuẩn độ chính xác COSC Chronometer, không những cho đồng hồ cơ mà còn cho dòng đồng hồ pin, với độ sai số cho phép cho đồng hồ pin chỉ +-0,07 giây/ngày, tính ra theo năm chỉ khoảng +-25 giây/năm.

Các hãng đồng hồ Thuỵ Sỹ và Nhật Bản không ngừng cải tiến công nghệ kĩ thuật cho bộ máy pin và đã có những dòng máy pin có độ chính xác cực kì tuyệt vời, với độ sai số chỉ khoảng từ +-10 đến +-5 giây/năm.

Đồng hồ quartz hoạt động như thế nào?

Đầu tiên, pin (battery – phổ biến nhất là pin than, có tuổi thọ trung bình 2 năm, hoặc pin kiềm với tuổi thọ hơn 5 năm, hoặc pin sạc cho dòng đồng hồ smartwatch) sẽ gửi năng lượng điện qua động cơ bước đến cho bộ phận vi mạch (microchip) rồi truyền đến bộ phận chứa tinh thể thạch anh (thach anh ở bộ phận này thường bị chia làm 2 càng), làm cho thạch anh dao động (rung qua lại) ở tần số cụ thể là 32768 rung động mỗi giây.

Tần số dao động 32768 Hz – được tính từ thông số 2 mũ 15  từ 2 càng của bộ phận thach anh – là mức lý tưởng để người dùng không nghe thấy tiếng chuyển động và đủ thấp để một vi mạch có thể câp nhật số chuyển động để lấy 1 giây.

Sau đó, vi mạch sẽ nhận lại Tần số dao động 32768 Hz từ bộ phận thạch và sử dụng chúng để tạo ra các xung điện liên tục trong một giây đến động cơ bước  và làm xoay bánh răng, tạo nên chuyển động kim giây trên mặt số.

Đối với dòng đồng hồ điện tử hiển thị bảng led, động cơ bước và bánh răng được loại bỏ, bảng led sẽ nhận thông số giờ trực tiếp từ bảng mạch điện tử của vi mạch.

Ưu, nhược điểm của đồng hồ quartz thạch anh.

Ưu điểm:

_ Đầu tiên phải kể đó là độ chính xác của đồng hồ quartz so với đồng hồ cơ. Theo các báo cáo về kiểm định chất lượng sản phẩm, đồng hồ quartz có độ chính xác gần như tuyệt đối với mức sai số nếu có chỉ khoảng +/- 0,3s mỗi ngày, khoảng +-10 giây/tháng. Còn đối với đồng hồ cơ, sai số lớn hơn khá nhiều, thậm chí là những dòng đồng hồ cơ chuẩn Chronometer được xem là có độ chính xác cao nhất hiện nay vẫn có độ sai số -4 đến +6 giây/ngày.

_ Chống lực sốc tốt hơn. Đồng hồ quartz có bộ máy liền 1 khối được bao bọc bởi 1 lớp nhựa chắc chắn. – Còn đồng hồ cơ gồm những chi tiết nhỏ liên kết lại với nhau nên khi xảy ra va đập mạnh, mức độ thiệt hại của đồng hồ cơ được xác định sẽ cao hơn hơn đồng hồ pin.

– Đồng hồ quartz có chi phí rẻ, phù hợp với túi tiền của nhiều phân lớp khách hàng từ thấp đến cao. Đôi khi với mức giá cho phép, bạn có thể lựa chọn cho mình mẫu đồng hồ quartz cao cấp hơn như dòng Precisionist của Bulova hay dòng Conquest V.H.P của Longines.

– Ổn định, đơn giản, dễ sử dụng hơn đồng hồ cơ.

– Chi phí bảo dưỡng cũng như phí sửa chữa phù hợp, không quá đắt.

Khuyết điểm:

_ Là bộ máy hoạt động bằng điện tử nên chúng khá nhạy cảm với độ ẩm và các chất lỏng như nước. Khi sử dụng bạn nên chú ý sử dụng đúng độ chống nước của từng mẫu mã đồng hồ khác nhau và nhớ tháo đồng hồ ra trước khi đi xông hơi, đừng để nước vào được trong bộ máy.

_ Như đã giới thiệu ở trên, bộ máy pin là một khối liền nhau và được bao bọc một cách kiên cố.  Tuy nhiên, đây vừa là ưu điểm vừa là nhược điểm, bộ máy gắn kết thống nhất giúp chống lực sốc tốt nhưng nếu đã bị tác động mạnh và một bộ phận của chúng bị nứt vỡ thì coi như chúng sẽ không hoạt động và sửa chữa được nữa.

_ Vẫn chịu tác động từ lực từ trường, lực sốc và nhiệt độ (ngoại trừ dòng đồng hồ quartz cao cấp có trang bị chức năng bù nhiệt, tự động ghi nhớ bánh răng và chống lực từ trường) làm ảnh hưởng đến độ hoạt động chính xác của đồng hồ.

Lịch sử đồng hồ quartz đeo tay.

Khả năng đếm thời gian của tinh thể thạch anh (quartz) được bắt đầu nghiên cứu vào khoảng những năm 1880, khi Pierre Curie (1859-1906), chồng của Marie Curie, khám phá ra hiện tượng áp điện ở tinh thể thạch anh.

Dựa vào quan sát, ông thấy rằng thạch anh tạo ra điện khi chịu áp lực. Ngược lại, khi chịu tác dụng của dòng điện, thạch anh bị biến dạng và dao động. Những dao động này cho phép tinh thể thạch anh hoạt động như một máy tạo dao động, tương tự như chức năng bánh xe cân bằng trong những chiếc đồng hồ cơ khí.

Đồng hồ hoạt động bằng chuyển động thạch anh đã được những người phương Tây nghiên cứu phát triển từ rất lâu, nhưng công ty điện tử Nhật Bản Seiko Group chính là người đi đầu trong việc sản xuất đồng hồ quartz cho dòng đồng hồ đeo tay.

Trong khoảng thời gian 10 năm nghiên cứu, phòng thí nghiệm Suwa Seikosha – đứng đầu do kỹ sư Tsnueya Nakamura, đã hoàn thiện thành công đồng hồ quartz Seiko-Quartz Astron 35SQ, được giới thiệu với công chúng ở Tokyo ngày 25/12/1969.

Seiko-Quartz Astron 35SQ là một chiếc đồng hồ vàng 18 carat, thay thế cho các cơ chế truyền thống của đồng hồ đeo tay – dây tóc, bánh xe cân bằng và bộ thoát – với tinh thể quartz dao động với tốc độ 8,192 vòng/giây. Phần pin bạc thu nhỏ của đồng hồ có thể hoạt động liên tục hơn một năm. Đây vẫn là một sản phẩm cao cấp, được bán với giá 1.250 USD.

Cuộc cách mạng đồng hồ quartz” đã bắt đầu, với những chiếc đồng hồ quartz chính xác, hoạt động ổn định với mức giá rẻ đã được sản xuất đại trà.

Trong vòng vài năm công nghệ này đã phát triển mạnh mẽ và trở nên cực kì phổ biến, gây nên “khủng hoảng đồng hồ Quartz” với cả nền đồng hồ Thụy Sĩ, rất nhiều công ty đồng hồ sản xuất bộ máy cơ khí đã phải đóng cửa trong giai đoạn này.