Làm Thế Nào Để Chế Tạo “Trái Tim” Đồng Hồ Máy Thạch Anh (Tức Máy Quartz Hay Máy Pin)

Làm ra đồng hồ máy thạch anh không khó cũng không dễ nhưng chắc chắn đó không phải là thứ mà chỉ một người thợ tài năng là có thể làm ra được như đồng hồ cơ. Để tạo ra tinh thể thạch anh – trái tim đồng hồ máy thạch anh giá rẻ chính xác trên cổ tay chúng ta thì phải cần cả một hậu trường sản xuất công nghiệp tiên tiến.

 

Làm Thế Nào Để Chế Tạo “Trái Tim” Đồng Hồ Máy Thạch Anh (Tức Máy Quartz Hay Máy Pin)

Phương thức lâu đời nhất để xác định thời gian là quan sát vị trí của mặt trời trên bầu trời, rất lâu về sau, khoảng thế kỷ 14 thì đồng hồ cơ khí mới được phát minh ra. Đồng hồ máy cơ đã được xem là lựa chọn hoàn hảo cung cấp thời gian nhanh chóng với độ chính xác tăng theo thời gian cho đến khi đồng hồ máy thạch anh ra đời.

Tinh thể thạch anh, trái tim của mọi mẫu đồng hồ thạch anh

 

◆   Đồng hồ máy thạch anh hay còn gọi là đồng hồ máy quartz, đồng hồ máy pin được chế tạo thành công vào khoảng cuối những năm 30 tại một phòng thí nghiệm ở Mỹ và Seiko là thương hiệu đầu tiên sản xuất và đưa ra thị trường đồng hồ máy thạch anh đeo tay vào năm 1969. Từ đó, khái niệm đồng hồ chính xác đã thay đổi hoàn toàn.

◆   Với sự phát triển của vi mạch vào những năm 1970 và 1980, đồng hồ đeo tay sử dụng bộ máy công nghệ vi mạch với tinh thể thạch anh đã trở thành tiêu chuẩn. Các vi mạch được sử dụng để gửi tín hiệu thời gian đến động cơ bước/màn hình. Từ đó, đồng hồ máy thạch anh có rất ít bộ phận cơ hoặc hoàn toàn không có.

◆   Nguồn năng lượng cho máy thạch anh là pin. Pin sẽ gửi điện để tinh thể thạch anh dao động. Một mạch tích hợp (IC) phát hiện những dao động này và gửi ra một tín hiệu thời gian chính xác mỗi giây cho động cơ bước. Động cơ bước khởi động theo tín hiệu thời gian này, xoay một cách chính xác một loạt bánh răng và kim đồng hồ.

◆   Nói cách khác, tinh thể thạch anh chính là trái tim của tất cả đồng hồ máy thạch anh, nguồn gốc tên gọi đồng hồ thạch anh/đồng hồ quartz cũng từ đó mà ra. Trong đồng hồ thạch anh hiện đại, tinh thể thạch anh cộng hưởng có hình một cái âm thoa thu nhỏ, tần số dao động 32,768 Hz, được đặt vào một hộp nhỏ dài khoảng 4 mm.

 

 

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

 Nói đến chính xác, không thể bỏ qua ♚ Grand Seiko ♚ Ông Hoàng Của Thế Giới Đồng Hồ!

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

 

Thạch Anh Là Gì?

≡ ≡   Thạch anh (quartz, silic điôxít, SiO₂) là một trong số những khoáng vật phổ biến trên Trái Đất. Thạch anh được cấu tạo bởi một mạng liên tục các tứ diện silic – oxy (SiO₄), trong đó mỗi oxy chia sẻ giữa hai tứ diện nên nó có công thức chung là SiO₂.

≡ ≡   Người ta bắt đầu sử dụng tinh thể thạch anh trong lĩnh vực điện tử nhờ chúng có tính chất “áp điện”, có nghĩa là chúng chuyển các dao động cơ khí thành điện áp và ngược lại, chuyển các xung điện áp thành các dao động cơ khí.

≡ ≡   Tính chất áp điện này được Paul-Jacques Curie (1856-1941) – nhà vật lý người Pháp, giáo sư khoáng vật học tại Đại học Montpellier phát hiện năm 1880 và từ đó chúng được sử dụng vào trong các mạch điện tử do tính chất hữu ích này.

≡ ≡   Ở trên đồng hồ, năm 1921, Walter G. Cady thành công ứng dụng thạch anh vào một bộ kiểm soát dao động điện tử và công bố kết quả vào năm 1922, đến năm 1927 thì Warren A. Marrison đã ứng dụng tinh thể thạch anh vào điều khiển sự hoạt động của các đồng hồ.

 

Trái Tim Máy Đồng Hồ Thạch Anh Được Tạo Ra Như Thế Nào?

➥   Đồng hồ máy thạch anh là đồng hồ sử dụng bộ dao động điện tử để kiểm soát thời gian. Các dao động đó được tạo ra bởi mảnh tinh thể thạch anh rất nhỏ (hình dạng tương tự âm thoa hình chữ U) với tần số dao động rất chính xác, vì vậy đồng hồ máy thạch anh luôn có độ chính xác cao hơn đồng hồ máy cơ.

➥   Để tạo ra tinh thể thạch anh có thể sử dụng cho đồng hồ, mảnh thạch anh thô thiên nhiên hoặc nhân tạo sẽ được xử lý nhiệt độ (ủ trong bồn lớn hoặc nồi hơi) để chúng có cấu trúc tinh thể đồng nhất và kích thước theo mong muốn (quá trình này còn được gọi là nuôi tinh thể – Grow Crystals).

 

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Xem thêm: Đồng Hồ Automatic & Đồng Hồ Quartz, “Ai Sẽ Là Người Thắng Cuộc”?

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

 

➥   Trong hình, các mảnh thạch anh đang được treo trên cao, bên dưới là bồn dung dịch kiềm được nung nóng. Ở nhiệt độ khoảng 400 độ C, thạch anh thô sẽ nóng chảy ra và hòa tan vào hơi kiềm nóng rồi lắng đọng lại.

➥   Sau đó khoảng 75 ngày, kiềm sẽ giúp loại bỏ các tạp chất trong thạch anh, từ đó, các tinh thể thạch anh mới kết tinh sẽ có cấu trúc tinh thể tốt, độ trong cao hơn, mảnh biến lớn, có thể dễ dàng cắt thành các hình dạng theo ý muốn.

➥   Tinh thể thạch anh sau khi được ủ để tái cấu trúc sẽ được cắt bằng lưỡi dao kim cương rồi vận chuyển đến các nhà máy chế tạo đồng hồ hoặc máy đồng hồ. Đến đây, chúng sẽ được niêm phong trong một hoặc hai hộp chân không có dây gắn vào cả hai đầu hộp để hàn hoặc nối với bảng mạch điện của máy.

➥   Tần số dao động của tinh thể thạch anh cũng như chất lượng cấu trúc tinh thể của nó phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và mặt phẳng tinh thể mà thạch anh được ủ và cắt theo như đã đề cập ở trên (điều này khá phụ thuộc vào bí quyết của hãng sản xuất).

➥   Và lý do cho việc tần số dao động 32,768 Hz (32.768 kHz) của tinh thể thạch anh trở nên phổ biến nhất hiện nay là vì nó phù hợp nhất để tinh thể thạch anh có kích thước phù hợp đồng hồ đeo tay; âm thanh dao động tai người không thể nghe thấy; tiết kiệm năng lượng pin.

Bulova Curv, một mẫu đồng hồ thạch anh cao cấp có bộ máy cong tuyệt đẹp kết hợp tinh thể thạch anh “đinh ba” tần số dao động cực cao

 

➥   Ngoài ra, nhắc đến tần số dao động, ắt không thể bỏ qua công nghệ UHF – Ultra High Frequency sử dụng tinh thể thạch anh hình “cây đinh ba” của hãng Bulova đến từ Mỹ. Loại tinh thể thạch anh này tạo ra tần số dao động lên đến 262 kHz UHF và cho độ chính xác dưới 10 giây/năm, cao hơn nhiều các bộ máy thạch anh 32.768 kHz (độ chính xác ± 20 giây/tháng).

➥   Song song với khả năng chạy chính xác bậc nhất thế giới hiện nay, công nghệ UHF của Bulova còn giúp cho các sản phẩm đồng hồ của hãng này có khả năng trôi kim giay còn mịn hơn cả đồng hồ cơ nữa đấy.

 

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Mẹo nhận biết đồng hồ cơ kim trôi và đồng hồ thạch anh kim giật sẽ bó tay với điều này: Quái Lạ Kim Giây Đồng Hồ Cơ “GIẬT”, Kim Giây Đồng Hồ Pin “TRÔI”

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

 

Còn bây giờ, hẳn bạn đã tìm ra lời đáp cho câu hỏi trái tim của đồng hồ máy thạch anh được tạo ra như thế nào rồi phải không? Hẹn gặp lại trong các chuyên đề khác về loại đồng hồ “ngon-bổ-rẻ” đang phổ biến nhất thế giới này nhé.

QTZThao

was last modified: Tháng Tư 16th, 2018