Quartzové hodinky – Jak fungují a jak si stojí oproti mechanikám?

Tagy: Technologie a pojmy | Klasické

Eliška Měrková | 29.5.2023 | 9 MIN | 23x komentář

Nad quartzovými (bateriovými) hodinkami někteří konzervativní hodinkáři stále řekněme... ohrnují nos. A přitom, když se do problematiky ponoříte hlouběji, se jedná o podobně komplikovanou a magickou věcičku, jako je mechanika. On totiž ten quartz nezměnil hodinářský svět jen tak náhodou.

Nepsané pravidlo fandů hodinařiny zní, že každý by ve sbírce měl mít alespoň jedny quartzky. Spousta "ortodoxních" chronomaniaků však stále nesouhlasí. Nesplňují totiž tu emoci luxusu a prestiže pramenící z nesmírné komplikovanosti mechaniky, tu romantiku dlouhé historie, která je mnohdy napínavá a plná příběhů. Nemají zkrátka tu "duši".

16.6.2023 - Agáta Vřeská
Jak fungují mechanické hodinky – Vše, co byste o mechanikách měli vědět

19.5.2023 - Agáta Vřeská
Komplikace mechanických hodinek

Na tuhle kartu quartzové hodinky hrát prostě nemůžou. Zatracovat je by však bylo opravdu krátkozraké a jejich vývoj i legendární modely jsou více než zajímavé. Navíc je bez debat, že mají oproti mechanice mnoho nesporných výhod. Když si totiž vezmeme holá fakta a budeme smýšlet čistě objektivně a prakticky, quartzy vyhrávají na plné čáře.

7.6.2023 - Eliška Měrková
Quartzové strojky – Znáte velikány křemíkového světa?

Když jsem v Hodinky 365 začínala, náš pan hodinář mi řekl větu, kterou si pamatuju dodnes: "Pořídit si mechanické hodinky je jako pořídit si veterána, o kterého je mnohonásobně větší starost a stejně nikdy nedosáhne výkonu a bezstarostnosti moderního bouráku..." No, ale přesto všichni cítíme to "kouzlo", když nějakého pěkného veterána vidíme nebo do něj nasedneme, že?

3.2.2020 - Bohumil Vopršal
Existenciální otázka: Mechanika, nebo Quartz?

Quartz vs. Mechanika – v čem quartzy objektivně vítězí a naopak?

Quartzové hodinky mezi námi nejsou zdaleka tak dlouho, jako ty mechanické. První masově prodávané quartzové hodinky, japonské Seiko Astron, přišly až v roce 1969 a okamžitě začly "válcovat" tradiční hodinařinu – dodnes se událostem v 70.–80. letech přezdívá "Quartzová krize".

11.8.2023 - Eliška Měrková
Historie quartzových hodinek – Krize nebo revoluce?

Seiko Astron z roku 1969.

Zatímco mechanické hodinky fungují pouze na základě mechanických součástek a jejich hnací silou je rozvíjející se pero, quartzové hodinky v sobě mají integrovaný obvod a jejich energii zajišťuje baterie či akumulátor. Quartzové hodinky jsou analogové (ručičkové) nebo digitální (případně kombinace obojího).

Čas vždy nastavujeme po směru hodin, a to povytažením korunky. Pokud mají hodinky datumovku nebo datum i den v týdnu, nastavujeme vše (nejčastěji) povytažením korunky do určité pozice: např. v první nastavíme datum (otáčením na jednu či druhou stranu nastavujeme datum nebo den v týdnu), povytažením do druhé (úplné povytažení) čas. Pokud mají hodinky tzv. Hacking, po vytažení korunky do polohy pro nastavování času se zastaví také vteřinová ručka. To znamená, že čas je možné nastavit s přesností na sekundu.

Jsou přesnější

Kámen? Zde! Co je vlastně quartz a jakou hraje roli?

Právě quartz je ta kouzelná věcička, která zajišťuje přesnost hodinek, jež je obecně daleko lepší, než u mechanik. Odchylka je standardně u nejobyčejnějších strojků nějakých 20 s za měsíc, kdežto u mechanik je běžné mít za den odchylku i 20–40 s (ale samozřejmě opravdu záleží na typech a úrovních strojků, certifikacích přesnosti apod. Některé quartzové strojky vám tak můžou udělat třeba i úžasných pár sekund za rok). A nezáleží, v jaké poloze hodinky leží, na úrovni nabití baterky... jedou stále stejně a stále víceméně přesně.

28.6.2023 - Eduard Tomas
Chronometry – Co je certifikace COSC a stojí zato si za ni připlatit?

Samotný "Quartz" zde pak znamená opravdu drobounký výbrus z křemene v podobě ladičky, který vibruje či osciluje s přesně danou frekvencí – nejčastěji 32,768 Hz (oscilací za sekundu). A mechanika? Obvykle 3–4 oscilace za sekundu (obecně platí, že čím vyšší frekvence, tím přesnější strojek je).

Výbrus z křemene vybroušený do tvaru ladičky. (Zdroj: wikipedie)

Výjimečně přesné švýcarské hodinky pak mohou dosáhnout na tzv. COSC – Certifikát přesnosti udělený nezávislým institutem Controle Officiel Suisse des Chronometres ve Švýcarsku. Hodinky s tímto certifikátem pak splňují přísné normy: quartzové mohou mít odchylku pouhých 0,07 sekund/den. Hodinkám s COSC se říká "chronometr".

28.6.2023 - Eduard Tomas
Chronometry – Co je certifikace COSC a stojí zato si za ni připlatit?

Frekvence kmitů závisí na kvalitě výbrusu krystalu a jeho velikosti. A jak jsme si řekli, většina quartzových hodinek má frekvenci 32 tis. Hz. Pak tady máme ale třeba strojek Precisionist od Bulovy, který osciluje 8x rychleji – 262 144 Hz a dosahuje přesnosti ±10s za rok (podobně jako Precidrive, který najdeme např. u značky Certina nebo Tissot).

7.6.2023 - Eliška Měrková
Quartzové strojky – Znáte velikány křemíkového světa?

Prvenství v přesnosti si stále drží Citizen Caliber 0100 s přesností ±1 sekunda za rok.

22.3.2019 - Radek Vyhlídal
Kalibr 0100: Citizen představil nejpřesnější hodinky na světě

Jsou odolnější

Jak vyplývá z logiky věci, quartzový strojek má daleko méně drobných komponentů než strojek mechanický, a tak je zde také menší pravděpodobnost, že se při nárazu nebo prudčím zacházení uvolní nebo poškodí nějaká součástka. A ani samotné tření uvnitř strojku není tak silné, a proto se naprostá většina z nich nemusí promazávat. Obecně je péče o ně jednodušší a bezstarostnější (promazání cca co 5 let je doporučeno u luxusnějších a trochu jinak postavených quartzových strojků, které obsahují syntetické kameny snižující tření).

Porovnání základních strojků od Myioty: quartz vs. mechanika

Quartzové hodinky jsou také díky tzv. termokompenzaci méně náchylné na změny teplot.

A to ještě nebyla řeč o magnetismu. Magnety jsou všude kolem nás, a to i na místech, kde byste je možná ani nečekali. Repráky (ty jsou i ve dveřích auta, a tedy v blízkosti vaší ruky), kabelky, kuchyňské chňapky, některé hračky, obaly na telefony... Pro mechanické hodinky to může představovat nebezpečí – buď se začnou silně zpožďovat, nebo se v nejhorších případech mohou zastavit úplně. Quartzové hodinky lze zmagnetizovat také. Ale když se od magnetu vzdálí? Samy se rozjedou, aniž by to na nich zanechalo nějaké trvalé následky.

4.6.2021 - Agáta Vřeská
VŠE NA TÉMA: Hodinky a magnetismus – V běžném životě

Jsou dostupnější

Obecně platný fakt, o kterém není třeba diskutovat – quartzové hodinky jsou zpravidla levnější než mechaniky. Je rychlejší a snažší je vyrobit, mají méně komponentů, na nějaké zdobení a dražší materiály se tu většinou nehraje (najdete jen málo quartzových hodinek s průhledem na strojek) a továrny je dokážou chrlit po... no, to číslo si snad ani netroufám odhadovat.

Samozřejme – není quartz jako quartz, já zde hovořím o průměru a drtivé většině, ale ta škála různých úrovní kvality je opravdu široká. Proto najdete na Alíku quartzky za 50 Kč, nebo můžete koupit opravdu kvalitní, luxusní quartzové hodinky za desítky nebo i stovky tisíc (tady pak záleží i na mnohých jiných faktorech, jako na kvalitě zpracování samotných hodinek, prestiže značky apod.).

Grand Seiko SBGV238 se speciální úrovní regulace strojku zajišťující  přesnost na +/-5 sekund za rok. Cena: cca 110 tis. Kč.

Navíc, čím více komplikací (tedy toho, co hodinky zvládnou nad rámec ukazování času) mechanický strojek má, tím dražší strojek je. A to o podstatné částky. Tak například: mechanické hodinky s chronografem (stopkami) většinou nenajdete pod 50. tis Kč, ale quartzky se stopkami? Ty jsou v kolekci každé, i té cenově nejpřívětivější hodinářské i fashion značky, a to klidně "za pár šupů". I proto se tyto přídavné vlastnosti u quartz hodinek jmenují funkce a ne komplikace. Zas tak komplikované to u nich totiž není.

Oblíbené dostupné hodinky se stopkami jsou např. Casio Edifice.

25.6.2021 - Eliška Měrková
VŠE NA TÉMA: Hodinářské komplikace – Chronograf

Jsou praktičtější

Zatímco rezerva chodu mechanických hodinek (tedy čas, po který hodinky poběží) je standardně několik desítek hodin – a tedy po tom, co hodinky odložíte na pár dní na poličku, se jim musíte trošku pověnovat (je třeba je znovu nastavit a rozchodit), u quartzových hodinek tohle řešit nemusíte. Prostě nasadíte a jdete, jedou pořád. Tedy pokud zrovna nedojde kapacita baterie. To je asi tak jediná věc, kterou u quartzových hodinek musíte řešit.

U většiny hodinek se kvůli výměně baterie musí otevřít dýnko, u některých však výrobci lidem usnadnili práci a dali jim možnost baterku si vyměnit i bez otevírání hodinek.

Výdrž baterky pak záleží jak na typu jak baterky, tak hodinek a samozřejmě na používání (pokud budete používat přídavné funkce často, např. stopky, osvětlení apod., i baterka odejde rychleji). Průměrně je to rok, dva, ale může to být i více (baterie v některých Casiích například vydrží i 10 let).

S kapacitou baterie pak souvisí šikovná funkce, kterou najdete zejména u prestižnějších značek: End of Life. Jedná se o upozornění na docházející baterku tím, že vteřinová ručka poskakuje po vícevteřinových intervalech. Když se vám to tedy stane, nemusíte se bát, že hodinky zlobí... Naopak, dávají vám najevo, že (pane učiteli) už je čas! ;)

No a protože "homo chronoctus" je tvor vynalézavý, v současné době se praktická stránka hodinek stále posunuje. A tak máme na trhu quartzové hodinky se solárním napájením nebo kinetiky (quartzové hodinky s rotorem – ty u nás nabízí jen značka Seiko), které vám vydrží běžet mnohdy i přes 10 let, aniž byste museli měnit baterii.

Asi nejhojněji používá solární napájení japonská značka Citizen se svým slavným pohonem Eco-Drive.

6.12.2018 - Radek Vyhlídal
Solární pohon Citizen Eco-Drive

A co se přesnosti týče, spousta hodinek už si umí sama seřídit čas na vteřinu přesně, ať už podle rádiového signálu nebo GPS. No, a nebo si správný čas vezmou přímo z vašeho telefonu přes Bluetooth.

11.12.2023 - Agáta Vřeská
6 NEJ: Pánské hodinky s RC nebo GPS synchronizací

Takže si to sečteme – a znovu, tohle platí pro většinu, ale jsou i výjimky, nechytejte mě tedy prosím za slovo ;) :

• U quartzových hodinek se nemusíte bát o přesný chod.
• Péče o ně je prakticky nulová.
• Když vám spadnou, strojek to pravděpodobně nijak zvlášť neohrozí.
• Neohrozí je ani přítomnost větších magnetů.
• Nedáte za ně tolik peněz.
• Hodinky poběží i bez vašeho zásahu, není třeba je po odložení nastavovat a dotahovat.
• Máte možnost solárního napájení (nebo kinetiky), u kterého se nemusíte starat ani o tu baterku.
• Máte možnost RC, GPS nebo Bluetooth synchronizace času.

Jaké jsou ale jejich nevýhody oproti mechanice?

Nejsou navěky

Quartzové hodinky si asi nepořídíte s představou, že je "jako památeční" budou dědit ještě vaši vnukové. To je doménou mechanik. Quartzové hodinky jsou typičtější spíše jako "hodinky na běžné nošení" a bohužel musíte počítat, že se s nimi za 20–30 let rozloučíte.

Plynulost vteřinovky

Mechaniku od quartzu na první pohled rozeznáte snadno: u mechanik jde vteřinová ručka více či méně plynule, u quartzových viditelně tiká. Může se to zdát jako maličkost, ale i to může být pro mnohé rozhodující při výběru hodinek – některé to tikání zkrátka rozčiluje.

A proč to tak je?

Vyšší dívčí – jak přesně quartzové hodinky fungují?

Tak první k té plynulosti vteřinovky. Člověka by mohlo plést, že u mechanik frekvence zároveň určuje plynulost pohybu ručky (a tedy kolikrát se ručka pohne za sekundu). U quartzů to však funguje trošku jinak, a tak i při mnohanásobně větší frekvenci ručka tiká.

U quartzových hodinek je možné, aby tikaly více než jednou za sekundu a chod ručky je tak plynulejší (často se označují jako vysokofrekvenční quartz), ale vybíjení baterie se tím zvýší. U zmíněného Citizen Caliber 0100 je tento problém vyřešen solárním napájením.

Je to dáno tím, že při výrobě energie v quartzových hodinkách vysílá baterie elektrický proud přes onen malý křemenný krystal ve tvaru ladičky, který elektrizuje a vytváří vibrace. Při nejběžnější frekvenci 32,768 Hz je pak za sekundu ručkám dodán jeden impuls, a proto sekundová ručka skáče dopředu velmi zřetelně. Strojek udržuje v chodu baterie a pohání motorek, který pohybuje ručkami hodinek.

S touto tematikou souvisí pojem pizoelektrický jev (z řeckého slova pro "tlačit"). Zjednodušeně řečeno se jedná o schopnost krystalu generovat elektrické napětí ve chvíli, kdy dochází k jeho deformaci.

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

Obecně strojek funguje asi takto: Z baterie (napájecího článku) jde energie do elektronické desky s integrovaným obvodem → z obvodu vedou impulsy dále do cívky, která vysílá impulsy zesílené do statorů → impulsy roztáčí magnetický rotor s ozubenou částí → ozubená část roztáčí soukolí. Quartz (krystal /oscilátor) je pak zabudovaný do desky a usměrňuje impulsy, aby mohly hodinky šlapat přesně.

A to je ze základního i pokročilého infa vše. A těch, kdo dočetli až do konce, se ptám: volíte raději mechaniky nebo quartzy?