電晶體電擺鐘,工作原理闡釋,揭開無電也能工作半分鐘的奧秘

2020-12-03 數碼科技測評

前面連續寫了多篇文章,介紹偶然在倉庫發現的這臺電擺鐘。我第一次見這種鐘錶,很是好奇,發出來後眾多網友參與留言,進行了熱烈討論,也給予了很多補充,原理基本揭曉。該鐘表系第一代電晶體擺輪遊絲電子擺鐘,從機芯上電容器生產日期80.5,確定該鐘表1980年生產的。鐘錶正面如下。

鐘錶內部構造,拆解高清圖前文都發過了,通過詳細研究手工繪製了鐘錶的電路圖。由於線圈密集,顏色與電工板顏色非常接近,並且粘結在一起,看不太清楚,電路圖中線圈是一個還是兩個有待確定,由於是繞在一起的,一個還是兩個僅僅是相位的不同。下圖就是電路圖。

由於筆者也不是非常專業,沒有過多解讀工作原理,網友們熱情很高,給予了專業的解讀。有網友解釋為「反擊(應該是「激」)式振蕩器,基極電容充電,電壓達到0.6伏管子導通,集電極產生大電流,線圈吸引一次遊絲動鐵,感應到自耦變壓器次級,產生反向電動勢導致管子關斷,周期應該是一秒吧!脈衝時間由75k電阻和基極電容容量決定」。

上面這位網友的原理解讀,比較專業,也很靠譜。時間精度由遊絲的精度決定,電子電路只是提供能量,補充遊絲擺輪能量損失,保持遊絲擺的等時性。也有網友說,鐘錶的頻率由機械部分決定與電子電路無關,我認為不然。如果電子部分頻率與鐘錶頻率不匹配,那麼電磁可能變成阻力,破壞了鐘錶的走時等時性。應該是擺的等時性由擺輪與遊絲決定,電子電路頻率設計的與其同步,擺到線圈處一次補充一次能量。再看下面多位網友的評論。

關於這個電晶體電子鐘的原理解讀,到此告一段落。專業人士可以繼續給予補充,下面再附上高清機芯圖片,供大家欣賞。1980年的產品,雖然有些粗糙,但是做工精良,特別是遊絲擺輪,用手撥動一下,長時間停不下來。螺絲,齒輪有銅質的,也有幾個齒輪好像是塑料的。齒輪部分我沒有拆開,從測試中發現經常停在固定的時間不再走,懷疑部分齒輪損壞。

另外,測試中發現,拿掉電池後,鐘錶還能走時接近半分鐘。部分網友說是電解電容器存儲了電量,從上面的電路圖看到,拿掉電池形成斷路,因此不可能是電流作用。因此我的觀點:遊絲擺輪,設計精妙,摩擦力非常小。拿掉電池後,由於慣性,擺輪的動能與遊絲的勢能互相轉化,損失很小,因此能保持較長時間繼續走勢。直至由於摩擦力作用,擺輪擺動幅度太小,不能推動齒輪轉動為止。

以上就是對電晶體電擺鐘的原理介紹,以及拿掉電池也能走時半分鐘的奧秘所在。

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