新型手表電機(jī)技術(shù)試圖超越智能手表。

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，一直是計(jì)時(shí)市場(chǎng)支柱的指針式石英手表終于要進(jìn)行高技術(shù)改造了？使用硅微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）生產(chǎn)的用于指針式手表的全新手表電機(jī)，與目前手表中使用的標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)電機(jī)相比，其尺寸縮小一半，效率大約是前者的3倍。

在當(dāng)今這個(gè)智能手表的時(shí)代，指針式手表真的可行嗎？

了解一下現(xiàn)實(shí)情況。根據(jù)研究公司搜集的數(shù)據(jù)，近年來(lái)，指針式石英手表實(shí)際上占據(jù)了傳統(tǒng)手表市場(chǎng)近3/4的份額，2023年，其整體市值約為660億美元，估計(jì)略高于全球智能手表市場(chǎng)。

但是，當(dāng)今的指針式石英手表在技術(shù)上與第一款石英表相比沒有變化。57年前，瑞士財(cái)團(tuán)和日本鐘表制造商精工株式會(huì)社推出第一款石英表。這些手表與今天的手表一樣，使用一種名為拉維特（Lavet）的同步直流步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)由法國(guó)工程師馬里烏斯?拉維特（Marius Lavet）于1936年發(fā)明。

1996年，法國(guó)工程師帕特里斯?米諾蒂（Patrice Minotti）抓住了使用硅微機(jī)電系統(tǒng)制造手表電機(jī)的想法。米諾蒂在一封電子郵件中寫道：“我個(gè)人受到了第一臺(tái)集成電路靜電式電機(jī)的啟發(fā)，第一臺(tái)基于集成電路的微機(jī)電系統(tǒng)電機(jī)是（加州大學(xué)伯克利分校的）理查德?穆勒（Richard Muller）幾年前發(fā)明的。雖然它是一個(gè)令人贊嘆的實(shí)驗(yàn)室演示品，但到目前為止，它還不能驅(qū)動(dòng)手表的指針……而我設(shè)想了一種新的微機(jī)電系統(tǒng)電機(jī)架構(gòu)，它能夠大幅提高當(dāng)前最先進(jìn)的靜電微機(jī)電電機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩?！?/p>

微機(jī)電系統(tǒng)采用的是梳狀驅(qū)動(dòng)式致動(dòng)器。要理解其工作原理，可以設(shè)想兩個(gè)梳齒間隔很大的梳子，它們面對(duì)面擺放，梳齒交錯(cuò)。施加在每個(gè)梳子上的電壓產(chǎn)生靜電吸引力或排斥力，使得兩個(gè)梳子相互靠近或遠(yuǎn)離。移動(dòng)的梳子與杠桿和曲軸連接，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是需要2000個(gè)這樣的梳子，才能產(chǎn)生足夠的扭矩來(lái)直接移動(dòng)手表的指針，而不用任何齒輪裝置。 此外，還有一個(gè)難點(diǎn)：需要利用3伏手表電池產(chǎn)生110伏信號(hào)，為靜電梳狀驅(qū)動(dòng)器供電。目前的微機(jī)電電機(jī)是通過(guò)僅占用2平方毫米的專用集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的。

通過(guò)調(diào)整微機(jī)電電機(jī)設(shè)計(jì)形式，易于手表制造商生產(chǎn)制造。他們目前的形式是，電機(jī)（每根手表指針一個(gè)）和手表的所有其他部件都可直接焊接在一個(gè)安裝于表面的印刷電路板上。

這種緊湊性和易集成性對(duì)混合式智能手表制造商尤其有利。這些手表具有智能手表的許多功能，例如脈搏和睡眠監(jiān)測(cè)、健身跟蹤、藍(lán)牙通信、信息顯示等，也像傳統(tǒng)的指針式手表一樣有指針，當(dāng)然，也有電機(jī)?；旌鲜绞直碛捎诒仨殞㈦姍C(jī)與各種電子傳感器和顯示器結(jié)合起來(lái)，因此其尺寸一般很大，表殼內(nèi)的空間往往很擠。

人們很看好這些混合式智能手表市場(chǎng)的擴(kuò)張，其電機(jī)非常適合這些手表?！霸谝豢畹湫偷幕旌鲜街悄苁直碇?，電機(jī)占據(jù)了表殼內(nèi)部70%的空間?！币虼耍C(jī)電電機(jī)的尺寸越小，意味著有越多的空間來(lái)容納其他電子元件和傳感器?；蛘?，最終可制成足夠小巧的手表，適合一般粗細(xì)手腕的人佩戴。

此外，微機(jī)電電機(jī)可以直接與其他電子元件集成，因此制造更簡(jiǎn)單。研究人員表示：“可以認(rèn)為所有的手表、可穿戴設(shè)備都將實(shí)現(xiàn)完全電子化。”

審核編輯：黃飛