機械鍾的走時往往因溫度等的變化而有快慢。一般來說,溫度偏高走時偏慢,溫度偏低,走時就偏快。現在,在機關、工廠和學校,機械鍾已經被電鍾所代替,因為用電流推動的電鍾,結構更加簡單,走時更加準確。
用電做動力的鍾叫電鍾。最簡單的用交流電驅動電鍾是一部結構簡單的電動機。它帶動一係列的齒輪變速裝置,驅動表針指示時間。
北京火車站有隻鍾叫“子母鍾”,有一隻母鍾,還有一隻子鍾。母鍾的擺不停地來回擺動,每隔一分鍾就向外轉送電流。當子鍾接受到一次脈衝電流,機械裝置就驅使分針跳上一格。它不用安裝巨大的擺和發條,它的動力換成了電。
1952年,美國發明了電動表,用化學電池作動力,代替機械手表中的發條。化學電池提供的能量比較穩定,所以走時精度有了提高。但是,由於電池的電能是經由機械接點傳給擺輪的,而機械接點開關次數多了,很容易損壞。這種表沒能推廣。可是,它為手表指出了方向,手表以電池作動力,不久電子手表應時而生,得到飛速發展。
半導體發明後,電子手表已經曆了4代的演變。
1963年,瑞士研製成了“擺輪遊絲式電子手表”,這是第一代。這同電動手表不同的地方,是用晶體管、電阻等元件構成無接點開關電路,來代替易損壞的機械接點。它不需用發條,齒輪係統受力小,磨損較少,因此使用壽命長,走時精度比電動手表略高,它在60年代,曾風行了世界市場。
另一種音叉式電子手表,也是用電池作動力的。它用一個小音叉和晶體三級管無接點開關電路構成的音叉振蕩係統來代替擺輪遊絲振動係統。原來,隻要把音叉輕輕一敲,音叉就會發出振動而發出一定頻率的聲音。這種會唱歌的“擺”,在能幹的電子線路的伴奏下,唱出了優美的時間之歌。音叉的振動頻率為每秒300赫茲,它走動時發出輕微的嗡嗡聲。它產生的時間信號,推動了秒針、分針、時針轉動,指示出時間來。這種表誤差小,每天在2秒鍾以內。這是第二代。
這兩種電子手表比起機械表來,最大的差異是動力的不同,而主要影響走時精度的振動係統,依然是機械振動。而第三、第四代電子手表,都是對振蕩係統進行改革後的產物。
60年代,出現了半導體集成電路,使電子元件微型化,人們才製成了石英電子手表。這是第三代,比機械手表走時精度高幾十倍,每年誤差60~180秒鍾。
70年代,出現了液晶顯示式石英電子手表,這是第四代,它每年誤差不到30秒鍾,走時精度就更高了。