שני 23 דצמבר 2024
דעות - מאמרים
שעון בכדי שיהיה יעיל ומדויק דרושים לו שלושה מרכיבים עיקריים המתפקדים באינטגרציה מלאה ומושלמת. שלושת המרכיבים הם:
מקור אנרגיה (Energy Source)
ווסת השעון (Time Regulating Mechanism also called Watch Movement)
מנגנון תצוגה (Display)
מקור האנרגיה יכול להיות אלקטרוני כמו סוללה או מכני כמו קפיץ.
ווסת השעון נחלק לשני סוגים אף הוא:
Mechanical Movements) הכוללות תנועות אוטומטיות (Automatic Movements)
ב. תנועות קווארץ
בסקירה הבאה נדבר על שני המרכיבים הראשונים שהוזכרו לעיל.
תנועות מכאניות
אם בתיאור השעון הוזכר כי הוא מונע ע"י תנועות מכאניות או שהשעון הוא מכאני הרי שמקור האנרגיה של השעון נובע ממתיחת קפיץ. האנרגיה ניתנת לשעון משחרור אותה מתיחת הקפיץ. מנגנון השעון מופעל ע"י ווסת פעימות ומקבץ של גלגלי שיניים. הקפיץ צריך להימתח אחת לתקופה בכדי לספק את האנרגיה הדרושה להמשך פעולת מנגנון התנועה של השעון. שכן, עם שחרורו המוחלט של הקפיץ מתרוקן מקור האנרגיה והשעון חדל מלעבוד עד למתיחת הקפיץ הבאה. על פי רוב מתיחת קפיץ מלאה אחת מספקת אנרגיה לכ- 40 שעות של פעילות השעון. במקרים חריגים מתיחה זו יכולה אף להספיק למספר ימים. העיצוב הכללי של שעונים מכאניים לא השתנה משמעותית בחמישים השנים האחרונות. אולם, התפתחות הטכנולוגיה וקיומם של חומרים מודרניים השתנתה באופן דראסטי והשפיעה על אופן הייצור של שעונים מסוג זה.
תנועות אוטומטיות
שעונים המונעים באמצעות תנועות אוטומאטיות פועלים באופן דומה לשעונים מכאניים ובהבדל אחד שהקפיץ נמתח בצורה אוטומטית. הכוונה, שבכל פעם שמשתחרר הקפיץ ובעצם נגמר מקור האנרגיה, מנגנון אוטומטי מבצע את מתיחת הקפיץ במקום שיבוצע בצורה יזומה ע"י בעלי השעון. כיצד מתבצעת פעולה זו?
בפשטות ע"י הזזת היד עליו מונח השעון. פעולת ההזזה גורמת להפעלתה של חוגה (רוטור) שרגישה לתזוזות מסוג זה. החוגה מותחת את הקפיץ של השעון ובכך מספקת את האנרגיה הדרושה להפעלתו. היתרון הברור של ששעונים מסוג זה הוא שהם אינם דורשים החלפת סוללות ו/או תחזוקה. אולם יש לקחת בחשבון כי לעיתים שעונים כאלו צריכם כיוון מחדש בכדי להשאירם מדויקים.
תנועות קוורץ
שעונים מסוג זה הם תוצרתה של טכנולוגיה חדישה שפותחה רק בשנים האחרונות. קוורץ הוא מינרל (צורן חד חמצני) בעל סגולה ייחודית. כשמכווצים ו/או מותחים קוורץ הם משחררים זרם בעל עוצמה קבועה. זרם קבוע זה הוא הוא האחראי על מנגנון וויסות השעון של שעוני קוורץ. יתרה מזו, העובדה שהזרם המופק מגבישי הקוורץ הוא בעצמה קבועה הופכת את מנגנוני הויסות ובעצם את תזוזת המחוגים למדויקים ביותר וקבועים (תזוזה בעצמה זהה בכל פעם) עד לרמת השנייה. בניגוד לשעונים המכאניים המבוססים על מתיחת קפיץ, שעוני קוורץ מסתמכים על סוללות כספק האנרגיה. הסוללה שולחת אנרגיה אלקטרונית לגבישי הקריסטל שבתגובה לאנרגיה זו נמתחים ומתכווצים וע"י כך מייצרים זרם סדיר בעוצמה קבועה. בכדי להפוך את השרם למקור אנרגיה קבוע היכול להזיז את המחוגים באינטרוול קבוע, הזרם פשוט מועבר דרך מנוע פעימות (stepping motor). מנוע זה הופך את האנרגיה האלקטרונית לאנרגיה מכאנית המפעילה את מחוגי השעון.
שעונים מסוג זה החלו להיות נפוצים ביותר משנות השבעים הן עבור יצרנים והן עבור הצרכנים בעיקר בשל העובדה ששעונים אלו זולים ונוחים לייצור בכמויות גדולות ומסחריות.
שעונים סולאריים
שעונים מהטכנולוגיה החדישה ביותר שהתפתחה בעולם זה. שעונים המופעלים סולארית מילים רכיב מזערי הקולט קרני אור. רכיב זה נמצא מתחת לחוגה וקולט קרני אור (מלאכותיות וטבעיות). הרכיב הופך את קרני האור לאנרגיה ובאמצעותה מפעיל את מנגנון הוויסות של השעון. האנרגיה הנקלטת מקרני השמש נשמרת בסוללה קבועה (שאינה ניתנת להחלפה). השעון משתמש בסוללה זו כשאין מקור אור זמין.
שעונים קינטיים
שעונים קינטיים גנבו את רעיון תנועת היד מהשעונים האוטומטיים, רק שהשימוש בתנועת היד אינו מתצבצע ככדי להזיה את החוגה אלא בכדי לספק אנרגיה אלקטרונית. הרעיון בכללותו הוא לשמר כמות אנרגיה קינטית הנגרמת ונצברת כתוצאה מתנועת היד ולהפוכה לאנרגיה אלקטרונית. האנרגיה הנצברת נשמרת בקבל שתקופת פריקתו לאחר הטענה מלאה יכולה להימשך לעיתים עד שישה חודשים ללא הטענה מחדש. שעונים מסוג זה אף הם אינם דורשים סוללה.
שעונים אטומיים
שעונים מסוג זה מדויקים בצורה שלא ניתן להשוות לאף שעון אחר. שעונים אלו מסתנכרנים כמה פעמים ביום דרך גלי רדיו מול השעון המדויק ביותר בעולם. שעון זה נמצא במכון הלאומי למדע וטכנולוגיה (NIST the National Institute of Science and Technology's )שבפורט קולינס, קולורדו, ארה"ב. שעון זה מדויק עד לרמה של שנייה לכל מליון שנה. שעונים אטומיים אף מתעדכנים בצורה אוטומטית במעבר בין אזור זמן (Time Zones) ומתעדכנים בצורה אוטומטית גם בשנים מעוברות ושעון קיץ. בצורה אופיינית שעונים אטומיים מכילים מנגנון קוורץ המוזכר לעיל בכדי להפעיל את השעון בין סנכרון אחד למשנהו.