人們掌握了電的振蕩特性以後,就開始用電的振蕩來製造鍾表了。

電子鍾表的突出特點是用電的振蕩決定走時精度,以至完全代替了機械手表中的遊絲、擺輪。並且用電能代替了原來的機械發條。一般說來,人類的計時工具發展到現在可以分為兩大類,一類是機械鍾表,另一類是電子鍾表,後麵我們將要講到的晶體鍾、原子鍾都可算作高級的電子鍾表。這裏我們首先談一談世界上已開始廣泛應用的電子手表。

普通手表,我們比較熟悉,而電子手表卻有些陌生。電子手表是製表工業上的一朵鮮豔的新花。一隻新型的電子手表,表麵上有6位數字,分別顯示時、分、秒,按下一個旋扭時,表麵上的時、分、秒顯示,立刻變成月、日、星期顯示。它還能根據相應的月份,自動判斷出28天、30天或31天。夜間看表時,隻要按一下另一個旋扭,表內小燈就會發光,照亮表麵數字,非常精妙。

電子手表在它們的“鍾表兄弟”中,算是資曆最短的一個了,但是它的發展卻很迅速,從刃年代中期瑞士製成了第一代電子手表以來,短短的20幾年中,已經過了4代的演化過程。

原始的電子手表,即第一代電子手表,是電子手表和機械手表相結合的產物,遊絲擺輪和電的振蕩並存。不過走時精度不再決定於遊絲的擺輪,而是決定於電的振蕩了。因為還有遊絲和擺輪,故把第一代電子手表叫做“遊絲擺輪式電子手表”。

第一代電子手表的基本工作原理是這樣的:微型電池給晶體管振蕩器提供能量,使之產生並維持振蕩。在振蕩過程中,電感線圈的磁場發生周期性的變化,作用於擺輪上的永久磁鐵,推動擺輪,使它按著磁場變化的周期(即振蕩周期)來回擺動,再通過齒輪係統帶動指針轉動,指示出時間來。

第一代電子手表還是很粗糙的,它的走時誤差為每天15秒左右,與機械手表相比,還看不出很大的優越性,但它卻是一個很有生命力的新生事物,必將不斷地發展和完善。

在第一代電子手表的基礎上,出現了第二代電子手表,稱為“音叉式電子手表”。

我們知道,在第一代電子手表中,振蕩的頻率主要是由回路的電容和電感決定的,它們的數值仍不夠穩定,比如像在機械手表中一樣,溫度就是一個很重要的影響因素。為了提高計時精度,需要盡可能地使振蕩頻率穩定,人們就設法尋找穩定振蕩頻率的方法,作為穩頻元件,首先采用的就是“音叉”。

醫生檢查聽力的時候,用一個小錘子敲的那個東西就是音叉。醫生把用小錘擊過的音叉放在患者的耳邊,在一段時間內,患者耳邊就響起持續的“嗡嗡……”的聲音,這說明音叉產生了振動。如果音叉是用受溫度影響很小的金屬材料製成的,這種振動就是很穩定的。