Quartzové hodinky - ako fungujú a ako sú na tom oproti mechanikám?

Tagy: Technológie a pojmy | Klasické

Eliška Měrková | 30.5.2023 | 9 MIN | 3x komentár

Niektorí konzervatívni hodinári stále ohŕňajú nos nad quartzovými (batériovými) hodinkami. Keď sa však do problematiky ponoríte hlbšie, zistíte, že ide o podobne komplikovanú a čarovnú vecičku ako mechanika. Quartz nezmenil svet hodiniek len tak náhodou.

Medzi fanúšikmi hodiniek platí nepísané pravidlo, že každý by mal mať vo svojej zbierke aspoň jeden quartz. Mnohí "ortodoxní" chronomaniaci s tým však stále nesúhlasia. Nenapĺňajú totiž tú emóciu luxusu a prestíže prameniacu z nesmiernej zložitosti mechaniky, tú romantiku dlhej histórie, ktorá je často vzrušujúca a plná príbehov. Jednoducho nemajú tú "dušu".

Quartzové hodinky jednoducho nemôžu hrať na túto kartu. Zatracovať ich by však bolo naozaj krátkozraké a ich vývoj a legendárne modely sú viac než zaujímavé. Navyše niet pochýb o tom, že majú oproti mechanikám mnoho nesporných výhod. Ak totiž vezmeme holé fakty a budeme uvažovať čisto objektívne a prakticky, quartzy jednoznačne vyhrávajú.

Keď som začínala v Hodinkách 365, náš hodinár mi povedal vetu, ktorú si pamätám dodnes: "Kúpiť si mechanické hodinky je ako kúpiť si historické auto, o ktoré sa človek častokrát viac stará, a aj tak nikdy nedosiahne výkon a bezstarostnosť moderného fára..." No predsa len, všetci cítime to "čaro", keď vidíme alebo sadneme do pekného historického auta, však?

Quartz vs. Mechanika - v čom quartzy objektívne víťazia a naopak?

Quartzové hodinky tu s nami nie sú ani zďaleka tak dlho ako mechanické. Prvé masovo predávané quartzové hodinky, japonské Seiko Astron, vyšli v roku 1969 a okamžite začali "valcovať" tradičnú hodinársku výrobu - dodnes sú udalosti 70. a 80. rokov známe ako "Quartzová kríza".

22.8.2023 - Eliška Měrková
História quartzových hodiniek – Kríza alebo revolúcia?

Hodinky Seiko Astron z roku 1969.

Zatiaľ čo mechanické hodinky fungujú výlučne na základe mechanických súčiastok a poháňa ich rozpínajúce sa perko, quartzové hodinky majú v sebe integrovaný obvod a sú napájané batériou alebo akumulátorom. Quartzové hodinky sú analógové (ručičkové) alebo digitálne (alebo kombinácia oboch).

Sú presnejšie

Čo je vlastne quartz a akú úlohu zohráva?

Quartz je čarovná maličkosť, ktorá zabezpečuje presnosť hodiniek, ktorá je vo všeobecnosti oveľa lepšia ako presnosť mechanických hodiniek. Štandardná odchýlka najobyčajnejších strojčekov je niečo okolo 20 s za mesiac, zatiaľ čo u mechanických je bežná odchýlka 20 - 40 s za deň (ale samozrejme to naozaj závisí od typov a úrovní strojčekov, certifikátov presnosti atď. Niektoré quartzové strojčeky vám môžu urobiť úžasných niekoľko sekúnd za rok). A nezáleží na tom, v akej polohe sú hodinky, na úrovni nabitia batérie... stále bežia rovnako a stále sú viac či menej presné.

21.3.2024 - Eduard Tomas
Chronometre – Čo je certifikácia COSC a stojí za to si za ňu priplatiť?

Samotné "Quartz" tu znamená naozaj maličký výrez z kremeňa v podobe ladičky, ktorý kmitá alebo osciluje s presnou frekvenciou - najčastejšie 32,768 Hz (kmitov za sekundu). A mechanika? Zvyčajne 3 - 4 oscilácie za sekundu (vo všeobecnosti platí, že čím vyššia frekvencia, tým je pohyb presnejší).

Kremeň vybrúsený do tvaru ladičky. (Zdroj: wikipedia)

Výnimočne presné švajčiarske hodinky môžu dosiahnuť na tzv. COSC – Certifikát presnosti udelený nezávislým inštitútom Controle Officiel Suisse des Chronometres vo Švajčiarsku. Hodinky s týmto certifikátom spĺňajú prísne normy: quartzové môžu mať odchýlku iba 0,07 sekúnd/deň. Hodinkám s COSC sa vraví "chronometer".

21.3.2024 - Eduard Tomas
Chronometre – Čo je certifikácia COSC a stojí za to si za ňu priplatiť?

Frekvencia kmitania závisí od kvality brúseného kryštálu a jeho veľkosti. A ako sme už uviedli, väčšina quartzových hodiniek má frekvenciu 32 tis. Hz. Ale potom tu máme napríklad strojček Precisionist od spoločnosti Bulova, ktorý kmitá 8-krát rýchlejšie - 262 144 Hz a dosahuje presnosť ±10 s za rok (podobne ako Precidrive, ktorý nájdete v značkách ako Certina alebo Tissot).

18.3.2020 - Radek Vyhlídal
Precidrive - stručne a zrozumiteľne

Najvyššiu pozíciu v presnosti si stále drží kaliber Citizen 0100 s presnosťou ±1 sekunda za rok.

Sú odolnejšie

Ako vyplýva z logiky veci, quartzový strojček má oveľa menej drobných súčiastok ako mechanický strojček, a preto je aj menšia pravdepodobnosť, že sa niektorá súčiastka uvoľní alebo poškodí nárazom alebo nešetrným zaobchádzaním. A trenie vnútri samotného mechanizmu tiež nie je také silné, takže prevažnú väčšinu mechanizmov nie je potrebné mazať. Ich starostlivosť je vo všeobecnosti jednoduchšia a bezstarostnejšia (mazanie približne každých 5 rokov sa odporúča v prípade luxusnejších a trochu inak konštruovaných quartzových strojčekov, ktoré obsahujú syntetické kamene na zníženie trenia).

Porovnanie základných strojčekov od spoločnosti Myiota: quartzové vs. mechanické

Quartzové hodinky sú tiež menej náchylné na zmeny teploty vďaka tzv. termo-kompenzácii.

A to sme ešte nehovorili o magnetizme. Magnety sú všade okolo nás, dokonca aj na miestach, kde by ste ich možno nečakali. Reproduktory (tie sú aj vo dverách auta, a teda blízko ruky), kabelky, kuchynské rukavice, niektoré hračky, kryty na telefóny... Pre mechanické hodinky to môže predstavovať nebezpečenstvo - môžu začať výrazne zaostávať alebo sa v najhoršom prípade úplne zastaviť. Quartzové hodinky môžu byť tiež zmagnetizované. Ale ak sa vzdialia od magnetu? Samy sa naštartujú bez toho, aby zanechali trvalé následky.

8.6.2021 - Agáta Vřeská
VŠETKO NA TÉMU: Hodinky a magnetizmus – V bežnom živote

Sú dostupnejšie

Všeobecne platný fakt, o ktorom netreba diskutovať - quartzové hodinky sú vo všeobecnosti lacnejšie ako mechaniky. Vyrábajú sa rýchlejšie a jednoduchšie, majú menej súčiastok, zvyčajne sa nehrá na nejaké zdobenie a drahšie materiály (nájdete len málo quartzových hodiniek s priehľadnými strojčekmi) a továrne ich môžu chŕliť na... no, netrúfam si odhadnúť to číslo.

Samozrejme - nie je quartz ako quartz, hovorím tu o priemere a drvivej väčšine, ale rozpätie rôznych úrovní kvality je naozaj široké. Preto na Alíku nájdete quartzky za 2 eurá, alebo si môžete kúpiť naozaj kvalitné, luxusné quartzové hodinky za desiatky či dokonca stovky tisíc (tu záleží na mnohých ďalších faktoroch, ako je kvalita spracovania samotných hodiniek, prestíž značky a podobne).

Grand Seiko SBGV238 so špeciálnou úrovňou regulácie strojčeka zabezpečujúcou presnosť na +/-5 sekúnd za rok. Cena: približne 4640 euro.

Okrem toho platí, že čím viac komplikácií (t. j. čo všetko hodinky dokážu okrem určovania času) mechanický strojček má, tým je drahší. A to o značnú sumu. Takže napríklad: mechanické hodinky s chronografom (stopkami) pod 2 tisíc eur zvyčajne nenájdete, ale quartzky so stopkami? Tie má v zbierke každá, aj tá cenovo najpriaznivejšia hodinárska a módna značka, a dajú sa kúpiť "za pár šupov". Aj preto sa tieto doplnkové funkcie v quartzových hodinkách nazývajú funkcie, a nie komplikácie. Nie sú totiž až také komplikované.

Obľúbené cenovo dostupné hodinky so stopkami sú napríklad Casio Edifice.

30.6.2021 - Eliška Měrková
VŠETKO NA TÉMU: Hodinárske komplikácie – Chronograf

Sú praktickejšie

Zatiaľ čo rezerva chodu mechanických hodiniek (t. j. čas, počas ktorého budú fungovať) je zvyčajne niekoľko desiatok hodín - takže po tom, čo hodinky odložíte na niekoľko dní na poličku, musíte im dať trochu zabrať (treba ich znovu nastaviť a rozchodiť), pri quartzových hodinkách to nemusíte riešiť. Jednoducho si ich nasadíte a idete, idú ďalej. Teda pokiaľ sa nevybije batéria. To je asi jediná vec, o ktorú sa pri quartzových hodinkách musíte starať.

Vo väčšine hodiniek musíte otvoriť puzdro, aby ste vymenili batériu, ale v niektorých hodinkách výrobcovia uľahčili ľuďom výmenu batérie bez otvorenia hodiniek.

Výdrž batérie potom závisí od typu batérie aj hodiniek a samozrejme od spôsobu používania (ak často používate ďalšie funkcie, napr. stopky, osvetlenie atď.) V priemere je to rok alebo dva, ale môže to byť aj viac (napríklad batéria v niektorých hodinkách Casio vydrží 10 rokov).

S kapacitou batérie potom súvisí praktická funkcia, ktorú nájdete najmä u prestížnejších značiek: End of Life (Koniec životnosti). Ide o upozornenie na vybitú batériu tým, že sekundová ručička skáče v niekoľkosekundových intervaloch. Takže keď sa vám to stane, nemusíte sa obávať, že sa hodinky pokazia... Práve naopak, dáva vám najavo, že už je čas! ;)

Nuž a keďže "homo chronoctus" je tvor vynaliezavý, v súčasnosti sa praktická stránka hodiniek neustále posúva. A tak máme na trhu quartzové hodinky so solárnym napájaním alebo kinetikou (s rotorom), ktoré vám vydržia často aj viac ako 10 rokov bez nutnosti výmeny batérie.

Asi najviac používa solárnu energiu japonská značka Citizen so svojím slávnym Eco-Drive.

6.12.2018 - Radek Vyhlídal
Solárny pohon Citizen Eco-Drive

Pokiaľ ide o presnosť, mnohé hodinky sa už dokážu na sekundu presne nastaviť, či už pomocou rádiového signálu alebo GPS. No alebo si správny čas prevezmú priamo z telefónu cez Bluetooth.

28.6.2022 - Agáta Vřeská
6 NAJ: Pánske hodinky s RC alebo GPS synchronizáciou

Takže si to spočítajme - a opäť to platí pre väčšinu, ale existujú aj výnimky, takže ma prosím nechytajte za slovo ;) :

• S quartzovými hodinkami sa nemusíte starať o presnosť
• Údržba je prakticky nulová
• Ak vám hodinky spadnú, strojček sa pravdepodobne nijako zvlášť nepoškodí
• Neohrozí ho ani prítomnosť väčších magnetov
• Nezaplatíte za ne toľko peňazí
• Hodinky budú fungovať bez vášho zásahu, nie je potrebné ich po odložení nastavovať a doťahovať
• Máte možnosť solárneho napájania (alebo kinetiky), pri ktorom sa nemusíte starať ani o batériu
• Máte možnosť RC, GPS alebo Bluetooth synchronizácie času

Aké sú však ich nevýhody oproti mechanike?

Nie sú večné

Quartzové hodinky si pravdepodobne nebudete zaobstarávať s tým, že ich zdedia vaše vnúčatá "na pamiatku". To je doménou mechaniky. Quartzové hodinky sú skôr typické "hodinky na bežné nosenie" a bohužiaľ musíte počítať s tým, že sa s nimi rozlúčite za 20-30 rokov.

Plynulosť sekundovej ručičky

Mechanické hodinky od quartzových sa dajú na prvý pohľad ľahko rozlíšiť: sekundová ručička ide pri mechanických hodinkách viac-menej plynulo, zatiaľ čo pri quartzových viditeľne tiká. Môže sa to zdať ako maličkosť, ale pre mnohých to môže byť aj rozhodujúci faktor pri výbere hodiniek - niektorým ľuďom tikanie jednoducho vadí.

A prečo je to tak?

Ako presne fungujú quartzové hodinky?

Takže najprv k plynulosti sekundovej ručičky. Niekoho môže zmiasť skutočnosť, že pri strojčekoch určuje plynulosť pohybu ručičky aj frekvencia (a teda koľkokrát sa ručička pohne za sekundu). Pri quartzových hodinkách to však funguje trochu inak, a tak aj pri mnohonásobne vyššej frekvencii ručička tiká.

Je možné, aby quartzové hodinky tikali viac ako raz za sekundu, aby ručička bežala plynulejšie (často sa to označuje ako vysokofrekvenčný quartz), ale to môže zvýšiť vybíjanie batérie. V spomínanom kalibre Citizen 0100 je tento problém vyriešený pomocou solárnej energie.

Je to spôsobené tým, že pri generovaní energie v quartzových hodinkách batéria posiela elektrický prúd cez ten malý quartzový kryštál v tvare ladičky, ktorý sa elektrizuje a vytvára vibrácie. Tieto vibrácie udržiavajú strojček v chode a poháňajú motorček, ktorý pohybuje ručičkami hodiniek. Pri najbežnejšej frekvencii 32,768 Hz sa potom ručičkám dodáva jeden impulz za sekundu, a preto sekundová ručička skáče veľmi zreteľne dopredu.

S touto témou súvisí aj pojem pizoelektrický efekt (z gréckeho slova "tlačiť"). Zjednodušene povedané, ide o schopnosť kryštálu generovať elektrické napätie pri jeho deformácii. K tomu dochádza, keď kryštálom prechádza elektrický prúd.

Zjednodušený nákres. Zdroj: https://vaccoat.com/blog/how-does-quartz-crystal-work/

Vo všeobecnosti stroj funguje takto: Energia ide z batérie (napájacieho článku) do dosky s elektronickými obvodmi → impulzy z dosky s obvodmi idú ďalej do cievky, ktorá vysiela zosilnené impulzy do statorov → impulzy roztočia magnetický rotor s ozubenou časťou → ozubená časť roztočí ozubené koleso. Do dosky je potom zabudovaný quartz (kryštál/oscilátor), ktorý usmerňuje impulzy a umožňuje presný chod hodiniek.

A to je všetko zo základných a pokročilých informácií. A tých, ktorí dočítali až do konca, sa pýtam: uprednostňujete mechaniky alebo quartzy?