Часовые механизмы. Мега - мульти - миниобзор

Не так давно я заинтересовался настенными часами. Появилась идея собрать парочку для себя, да и на подарки, а заодно и сравнить отличия и всё такое. С тех пор ситуация несколько изменилась, я слегка «перегорел», но «исследования» сами себя не проведут ;) Под катом будет несколько разных механизмов, разборка одного из них, а также измерение потребления разнообразных часов, имеющихся в хозяйстве.

Начнем, пожалуй, с маятника. Это «примочка» к вашему часовому механизму, которая просто болтает маятником. Оно никак не синхронизируется с часовым механизмом, питается от отдельной батарейки, не имеет кварцевой стабилизации и всё такое. Нужно оно в том случае если вы хотите дооснастить имеющиеся часики (или не часики) маятником. Например электронные, с циферками. Или не знаю — тарелка у вас на стене висит, и тут хоба — маятник. Неожиданно? Да. Необходимо? нет конечно. Но прикольно. Но за сопоставимые деньги можно взять и механизм с маятником. Правда без стрелок.
Покупал здесь за $3,2

Упаковка подкачала, поэтому сам маятник сломался. Но у меня есть принтер, поэтому я взал кусочек филамента, просверлил пару отверстий и соединил сломанное, залив суперклеем.



Еще фоточки:





Размеры: 31мм в толщину, 59 в ширину, в высоту — 108 сам корпус и 140 рычаг на который вешается сам маятник. Болтается маятник к сожалению немножко чаще чем хотелось бы, но если я правильно помню физику — частота колебаний зависит от длины маятника и ускорения свободного падения, и тут особо не подкрутишь. Ну и, собственно, у всех механизмов она примерно одинакова.

Следующий девайс — механизм со встроенным маятником. Куплен здесь за $3.5

Это плавный «бесшумный» механизм (что стало для меня неожиданностью), на который можно заодно навесить и маятник. Комплектация минимальная, то есть гайка с шайбой и резинкой есть, но нет ни стрелок, ни навеса для крепления к стене. Не забываем также, что у разных механизмов разная толщина приводов, соответственно стрелки невзаимозаменяемы по диаметру отверстий. По моему не особо большому опыту — как правило отличаются стрелки от шаговых и плавных механизмов. Нужно иметь это в виду при покупке. То есть при прочих равных лучше покупать механизм в комплекте со стрелками. Маятник-то как-то примотать можно всегда, а отдельно купленные стрелки не факт что подойдут. Маркировка на корпусе — 12888





Размеры: в толщину 16мм сам механизм и 22 с рычагом маятника, ширина 56, высота 88 сам корпус и 108 — с рычагом. Длина штока по резьбе 6мм, то есть это механизм для тонких циферблатов, от силы пару мм.

Следующий механизм — это механизм с боем. А точнее, это шаговый механизм со встроенным маятником и контактами, в комплекте со звуковым модулем. Покупал здесь за $12

Это самый богатый набор, включающий кроме механизма и звукового модуля еще и два набора стрелок. Пришел на удивление в целости ;)


Больше фото





Маятник металлический, настоящий. Прям удивительно



Разберем. Рычаг маятника снимается на удивление просто






Контакты нормально замкнутые, но срабатывает звуковой модуль при их замыкании. Соответственно, шестеренка вначале оттягивает контакт, а потом его отпускает, и тот замыкается на неподвижный. Значит прежде чем ставить стрелки — нужно повернуть колесо настройки до характерного щелчка. Это как раз начало часа.

Звуковой модуль


Звук он может издавать только один. Звучит не сказать чтобы богато, но можно попробовать заменить динамик и поиграться с его акустическим оформлением. Регулировки громкости тоже нет. Есть кнопка "+1", которая имитирует срабатывание контактов в механизме. «Ночного режима» нет, придется слушать музыку каждый час и днём и ночью.



Размеры механизма как и у предыдущего, за исключением длины резьбы — тут аж 15мм, то есть можно хоть к фанере прибить, и даже попытаться в шкафчик запихать, хотя скорее всего придется всё же подфрезеровать

Ну и последний механизм — самый понтовый. С радиосинхронизацией. Покупался он здесь за $11. Коротенечко по теории: есть несколько радиостанций передающих сигналы точного времени. Данный механизм принимает сигналы DCF77 с немецкого передатчика в г. Майнфлингене (в 25 км к юго-востоку от Франкфурта-на-Майне), и работает на частоте 77,5 кГц с мощностью 50 кВт. Из википедии:

Похожие службы точного времени существуют в других странах. Например, в России — RWM, RBU, RTZ и другие; США — WWVB, WWV, Великобритании — MSF, Японии JJY, Китае — BPC, BPL, Тайване и др. Содержание и форматы сигналов никак не стандартизированы и зависят от станции. До 6 сентября 2012 года подобная станция HBG работала в Швейцарии на частоте 75 кГц.

Плюсом таких механизмов является конечно же в основном очень точный ход и отсутствие необходимости ручного перевода на зимнее/летнее время. Минус — отсутствие возможности корректировки только минут и секунд. Тут часовой пояс вбит намертво и время будет немецкое. Ну и да, часы вполне принимают в Бресте этот сигнал, правда только ночью ;)

Внешний вид:






Инструкция:



Размеры: толщина 19мм, высота 56мм, ширина 56мм, шток 6мм. У стандартного китайского механизма толщина 16-17мм, высота и ширина такие же.

По эксплуатации всё просто: ставим стрелки на 12 часов (ну или часовую на то время которое в вашем часовом поясе когда в Германии полночь), вынимаем фиксатор (его можно видеть в центре механизма на фото задней стенки), вставляем батарейку, оставляем на ночь (чёрт, напомнило «полстакана столовых ложек залить кипятком воды и настаивать на тумбочке до полнолуния»). Если нужно снять стрелки — нажимаем на кнопку reset, стрелки становятся в положение 12:00, вынимаем батарейку, вставляем фиксатор. Теоретически есть возможность ручной установки времени, но оно потом всё равно синхронизируется. А если вообще не нужна синхронизация — то и нафиг этот механизм не нужен. По факту могу сказать, что только одни из часов у меня имели заметно неточный ход, остальным радиосинхронизация не нужна. Более того, с ней придётся еще заморачиваться два раза в год, когда немцы переведут время, а мы нет ;) Но есть ситуации когда это прямо круто и необходимо.

Теперь вторая часть, «исследовательская». Я подключил резистор на 100 Ом последовательно с батарейкой нескольких механизмов имеющихся у меня в доступе, и снял осциллограмму. Механизмы при этом работали нормально, но стрелки я не ставил. Соответственно, если я ничего не путаю, площадь импульсов осциллограммы будет пропорциональна потребляемой энергии (считаем клеточки), а по амплитуде мы сможем оценить потребляемый ток и соответственно сколько часы проработают. Я понимаю, что 100 Ом это многовато, но я не ставил задачу точного измерения потребляемого тока, а всего лишь сравнить и наглядно показать разницу. Ну и 100 Ом дает нам в данном случае 1мА на клетку при 100мВ на деление, если я ничего не путаю. Кроме того данный осцилл ниасилит показать 10мВ достаточно наглядно, а фоткать другие осциллы не так удобно. Так что и всё. Обратите внимание, что горизонтальная развертка иногда отличается для наглядности. А также на тот факт что у некоторых механизмов в некоторых случаях присутствует изрядная постоянная составляющая.



Итак, начнем с немецкого (! — прям написано germany, и там даже корпус принципиально другой) импульсного но довольно тихого механизма которому уже лет 30, и батарейки в котором я меняю настолько редко, что даже не пытаюсь запомнить, и они там обычно тупо текут от старости. И б/у алкалайн там работает еще пару лет. То есть вот на батарейке написано что она до 2019 года — ну так она отработает вначале в мышке например, а потом в часах до 2020, ну или пока не потечёт. Хоть и куплена была в 2017 где-то.



Далее несколько китайских механизмов. С импульсным ходом (тут понятное дело импульс раз в секунду):



и с плавным ходом



Так потребляет маяник из обзора когда работает:


а так — когда стоит:


Это бесшумный механизм с маятником из обзора когда маятник работает. Прошу прощения, это не работа в стационарных условиях, иногда таки чутка цепляет, плюс осцилл таки не самый подходящий:




а так — когда маятник стоит



Механизм с боем, маятник качается:


маятник стоит:



Ну и механизм с радиосинхронизацией. Особой экономичностью, очевидно, он не отличается. Но с учетом того что после двух месяцев эксплуатации на алкалайновой батарейке напряжение 1.48В — с потреблением у них всё нормально, думаю на год должно хватить. Что для понтов вроде и норм.




Как видим, каждые несколько тактов ток растёт — я так понимаю что там отдельный электромагнит на секундную стрелку.

Выводов не будет, потому что каждый механизм интересен по-своему. Но как видим все они существенно отличаются по потреблению, хотя казалось бы. Ну и маятники таки жрут, даже если не качаются. Возможно даже больше чем когда качаются.

Кстати, буду благодарен за ссылку на проверенный плавный механизм с заведомо низким потреблением. Интересно сравнить с имеющимися, которые не сильно радовали.

PS: почему всё заглохло. 1.[другие причины, личные] 2. Мне был максимально интересен механизм с синхронизацией. Я надеялся что там таки есть настройка часового пояса. Но нет. Соответственно, пока Германия переводит время, а мы нет — я не только усложню себе жизнь с этим механизмом, но еще и не получу никакого профита — он и кушает больше, и… ну и больше никаких преимуществ. повторюсь, все имеющиеся у меня механизмы (а их тут около десятка наверно) обеспечивают адекватную точность, ну грубо минута-две в месяц (а может и лучше). То есть не настолько напрягают, чтобы радиосинхронизацию устраивать. Плюс тот корпус в который я предполагал собирать — он со стеклом, и прям РАЗБИРАТЬ часы чтобы стрелки перевести два раза в год — ну вы меня извините ;)

Маятник брался в довесок к этому (ну или другому) механизму, соответственно пока полежит, а там решим. Заготовок-то есть…

Механизм с боем не впечатлил мелодией (но это вкусовщина) и качеством звука, да и брал я его в основном чтобы посмотреть как реализованы контакты и как оно звучит. Плюс у него бой не отключается на ночь, то есть для квартиры/дома это не вариант совсем. Отдельно звуковые модули есть, но стоят каких-то совершенно невменяемых денег и я не уверен что качество звука там лучше, да и в том что они не отключаются на ночь тоже уверен почти на 100%. Зато тут два набора стрелок. Это и правда плюс.

Механизм с маятником тоже под вопросом — стрелок-то нет, и по сути это сомнительная такая экономия. Но в то же время я узнал что это механизм с плавным ходом, и рассказал об этом.