Đồng Hồ Quartz – Lịch sử ra đời và cơ chế hoạt động của đồng hồ Quartz

Được xem như một sự bùng nổ trong ngành công nghiệp sản xuất đồng hồ Thụy Sỹ, đồng hồ pin thạch anh hay còn gọi là đồng hồ Quartz ra đời với nhiều ưu điểm như dễ sản xuất, sử dụng dễ dàng, đặc biệt là giá thành rẻ. Sự xuất hiện của đồng hồ pin đã làm chao đảo đế chế đồng hồ cơ đã tồn tại gần 2 thế kỷ. Vậy đồng hồ Quartz là gì, cơ chế hoạt động của nó như thế nào, chúng tôi sẽ cùng các bạn đi tìm hiểu trong bài viết này.

Đồng hồ Quartz - lịch sử ra đời và cơ chế hoạt động
Đồng hồ Quartz – lịch sử ra đời và cơ chế hoạt động

>> Xem thêm:

Đá thạch anh là gì?

Thạch anh hay còn có tên tiếng anh là Quartz là một loại khoáng chất xuất hiện nhiều thứ 2 trên trái đất, có thành phần chính chủ yếu là cát. Được cấu tạo từ 2 nguyên tố hóa học đó là silicon và oxy, đá thạch anh có tên hóa học là silicon dioxide. Cát tồn tại rất nhiều xung quanh chúng ta, chính vì vậy mà thạch anh là loại khoáng chất tồn tại rất nhiều trên vỏ trái đất, đồng thời việc sản xuất thạch anh cũng rất rẻ.

Thạch anh thường trong suốt, không có màu. Đôi khi người ta thường tìm thấy thạch anh tại các mỏ đá với nhiều màu sắc vô cùng đẹp mắt. Tên gọi Quartz có nguồn gốc đến từ tiếng Đức có nghĩa là cứng, thật vậy, thạch anh có tính chất vật lý rất cứng.

Đá thạch anh (Quartz)
Đá thạch anh (Quartz)

Điểm đặc biệt khiến thạch anh được sử dụng để chế tạo đồng hồ Quartz đó là thạch anh có tính chất Piezoelectric. Piezoelectric là loại tính chất đặc biệt của các loại khoáng sản có khả năng dẫn điện và tạo ra dòng điện, hiệu ứng này gọi là áp điện.

Một đặc điểm vô cùng đặc biệt của thạch anh được người ta phát hiện ra đó là nó là một thiết bị điện áp đảo ngược, nghĩa là khi cung cấp năng lượng điện cho thạch anh sẽ có hiện tượng tạo ra dao động. Chính bởi những tính chất đặc biệt này, cộng với việc thạch anh rất phổ biến trên vỏ trái đất, giá thành rẻ, loại khoáng chất này là sự lựa chọn tuyệt vời để chế tác đồng hồ Quartz.

Đồng hồ quartz là gì?

Đồng hồ Quartz hay còn được gọi đơn giản hơn là đồng hồ pin, loại đồng hồ này hoạt động dựa trên cơ chế chuyển động của viên thạch anh đặt bên trong bộ máy đồng hồ. Thạch anh với tính chất áp điện, khi được đặt trong môi trường từ trường nó sẽ dao động theo nhịp từ đó đồng hồ có thể hoạt động.

Đồng hồ Quartz với hơn 50 năm hình thành và phát triển đang trở nên ngày càng ổn định hơn, bền hơn, tân tiến hơn về cả thiết kế và chức năng, đồng thời mang đến chỉ thị thời gian vô cùng chính xác cho người dùng.

Đồng hồ Quartz với độ chính xác cao
Đồng hồ Quartz với độ chính xác cao

Theo quy chuẩn về độ chính xác của đồng hồ do Thụy Sỹ đặt ra cho cả đồng hồ cơ lẫn đồng hồ pin, đồng hồ Quartz có độ sai lệch là ít hơn hoặc lớn hơn 0,7 giây một ngày tức khoảng hơn kém 25 giây một năm. Con số này cho thấy độ chính xác của đồng hồ pin, hay đồng hồ Quartz là rất cao. Những nhà chế tác đồng hồ tại Nhật Bản và Thụy Sĩ đang nỗ lực cải tiến bộ máy kỹ thuật cho đồng hồ pin để có thể tối ưu được độ chính xác cho loại đồng hồ này. Đã có những chiếc đồng hồ ra đời với bộ máy chính xác tuyệt vời, với độ sai số chỉ hơn kém 5 đến 10 giây một năm.

Lịch sử đồng hồ Quartz đeo tay

Từ những năm 1800, khi mà Pierre Curie (1859-1906) đã khám phá ra tính chất áp điện, khả năng đếm thời gian của thạch anh đã được tiến hành nghiên cứu. Dựa trên quan sát qua nghiên cứu, Pierre đã phát hiện ra rằng thạch anh có thể sinh ra điện khi chịu áp lực và ngược lại khi chịu tác dụng của năng lượng điện, thạch anh có khả năng dao động như một máy tạo dao động.

Lúc này thạch anh giống như bộ phận bánh răng cân bằng của đồng hồ máy cơ. Từ những nghiên cứu nền tảng này, công ty điện tử của Nhật Bản Seiko Group đã tiến hành nghiên cứu và là đơn vị đi đầu trong việc sản xuất đồng hồ Quartz.

Chiếc đồng hồ Quartz đầu tiên tại Tokyo
Chiếc đồng hồ Quartz đầu tiên tại Tokyo

Trong khoảng thời gian nghiên cứu 10 năm, chiếc đồng hồ Seiko-Quartz Astron 35SQ đã được hoàn thiện thành công bởi phòng nghiên cứu Suwa Seikosha và được ra mắt ở Tokyo ngày 25/12/1969. Chỉ trong vòng vài năm sau khi chiếc đồng hồ Quartz đầu tiên ra đời, công nghệ pin thạch anh đã phát triển mạnh mẽ và trở nên phổ biến, làm cho nhiều công ty sản xuất đồng hồ cơ chao đảo thậm chí phải đóng cửa. Từ đó cho đến nay, đồng hồ Quartz trải qua nhiều cải tiến và phát triển không ngừng.

Cơ chế hoạt động của Đồng hồ quartz?

Trước tiên, pin trong đó phổ biến nhất là sử dụng pin than sẽ truyền năng lượng điện đến cho bộ phận vi mạch, từ đây năng lượng điện được truyền đến tinh thể thạch anh và tạo ra dao động với tần số cụ thể được tính là 32768 dao động mỗi giây. Một số loại pin sử dụng đó là pin than, pin kiềm và pin sạc cho dòng đồng hồ smartwatch, pin than có tuổi thọ trung bình là 2 năm, tuổi thọ của pin kiềm có thể lên đến 5 năm.

Cơ chế hoạt động của đồng hồ Quartz
Đồng hồ Quartz – lịch sử ra đời và cơ chế hoạt động

Tần số dao động 32768 Hz là tần số lý tưởng, với tần số này, người đeo đồng hồ sẽ không nghe được am thanh dao động bên trong bộ máy và đủ để cho bộ vi mạch cập nhật hết các dao động chỉ thị 1 giây. Tiếp đó, bộ vi mạch sẽ sinh ra các xung điện bằng cách nhận lại toàn bộ các dao động tạo ra bởi thạch anh và truyền nó đến bộ phận động cơ bước, cuối cùng truyền đến các bánh răng khiến bánh răng quay và kéo theo kim giây hiển thị một giây trên mặt số. Đối với những dòng đồng hồ Quartz hiển thị dưới dạng màn hình Led thì các bộ phận động cơ bước và bánh răng bị loại bỏ và màn hình Led hiển thị giờ sẽ trực tiếp nhận thông số từ dao động của thạch anh.

Ưu, nhược điểm của đồng hồ quartz thạch anh

Ưu điểm

Trước hết phải kể đến ưu điểm về độ chính xác của đồng hồ Quartz, loại đồng hồ này có độ chính xác cực cao so với các dòng đồng hồ cơ. Theo kiểm định, đồng hồ pin có mức sai lệch chỉ khoảng hơn kém 0,3 giây một ngày, đây là một con số cực kỳ thấp, có thể nói đồng hồ Quartz gần như chạy hoàn toàn chính xác. Con số này nhỏ hơn nhiều so với đồng hồ máy cơ, có những chiếc đồng hồ cơ chuẩn Chronometer được cho là chính xác nhất hiện nay cũng có mức sai lệch là trên dưới 4 đến 6 giây một ngày.

Một đặc điểm ưu việt tiếp theo của đồng hồ Quartz đó là nó có khả năng chống sốc bởi tác động lực cao hơn. Đồng hồ Quartz được thiết kế liền khối và bao bọc bởi lớp nhựa cứng, còn đồng hồ máy cơ là sự ráp nối của nhiều chi tiết nhỏ, vì thế khi có va đập, đồng hồ pin chịu ít thiệt hại hơn các dòng đồng hồ cơ.

Đồng hồ Quartz chính xác, chống sốc tốt
Đồng hồ Quartz chính xác, chống sốc tốt

Ngoài ra, đồng hồ Quartz có chi phí rẻ hơn nhiều so với đồng hồ cơ, vì thế nó phù hợp với túi tiền của đa số các phân khúc khách hàng. Vẫn có các dòng đồng hồ pin cao cấp với giá thành cao cho những khách hàng thuộc phân khúc cao như dòng Precisionist của Bulova hay Conquest V.H.P của Longines. Có độ ổn định cao, dễ dàng sử dụng, chi phí sửa chữa rẻ.

Khuyết điểm

Đồng hồ Quartz có bộ máy là các linh kiện điện tử nên loại đồng hồ này khá nhạy cảm với nước và hơi nước. Chính vì thế khi sử dụng, bạn nên lưu ý đến mức độ chống nước của đồng hồ, đồng thời nên tháo đồng hồ ra khi phải tiếp xúc nhiều với nước, tránh để nước vào máy đồng hồ.

Nhược điểm của đồng hồ Quartz
Nhược điểm của đồng hồ Quartz

Như đã được nêu trên, bộ máy đồng hồ Quartz là một khối liền mạch, đây là một ưu điểm nhưng cũng là một khuyết điểm của loại đồng hồ này. Nói như vậy bởi đồng hồ Quartz có khả năng chịu lực tốt nhưng một khi đã bị tác động lực làm nứt vỡ bộ máy thì gần như không thể sửa chữa được nữa.

Trên đây là những thông tin tổng quan về đồng hồ Quartz hay còn gọi là đồng hồ pin. Loại đồng hồ với nhiều ưu điểm vượt trội cũng như phù hợp với đại đa số phân khúc khách hàng từ thấp đến cao. Nếu những thông tin trên đây là hữu ích, bạn đừng quên chia sẻ với người thân và bạn bè của mình nữa nhé!

Nguồn: Le Luxe Việt Nam