摆钟的工作原理，钟摆理论（偶然在仓库中发现的晶体管摆钟）

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• 1、摆钟的工作原理，钟摆理论
• 2、偶然在仓库中发现的晶体管摆钟，拆解高清图，电路图原理分析

1、摆钟的工作原理，钟摆理论

摆钟主要是基于单摆原理来完成工作，即不停地进行重力势能与动能之间的相互转化。当摆钟位于最高点时，其重力势能达到最高而动能为零；随着摆钟位置的下降，重力势能转换为动能，直至到达最低点时动能最大而重力势能为零；之后又反向升高，由动能转换为重力势能，直至最高点时重力势能最高而动能为零；之后摆钟下降重力势能再次转换为动能，进行上述两步的循环。由于空气阻力的影响，其最大摆动高度会逐渐降低并最终停在最低点处，因此，为了要保证摆钟的持久性和稳定性，需要为其提供能量。

2、偶然在仓库中发现的晶体管摆钟，拆解高清图，电路图原理分析

前面发文介绍过，偶然在仓库中发现的一台晶体管游丝摆钟。我是第一次见这种机芯的电子挂钟，很是好奇，发文让网友也开开眼，结果很多网友回帖，从中学到不少知识。原来这是第一代晶体管游丝摆钟，产自上世纪80-90年代，走时精度略差，用电池提供能量，代替传统的发条存储能量的挂钟。

上一次我只是拆开来看了下，给大家分享了几张高清图片，这次我要拆开机芯研究一下电路。先来从两个不同方向近距离观察一下机芯，全铜金属结构，分立电子元件。看一下基本组成黑色金属壳三极管3DG601，铝壳电解质电容器6.3V、33uF，金属膜高精度电阻75K，有机薄膜电容器0.15uF和线圈组成。

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下面我把电路板从纯铜金属机芯上拆下来，拆卸过程内心钦佩，框架纯铜打造，螺丝也是纯铜的，虽当时技术落后，但可谓做工精良。仔细观察，线路板竟然是电木板，可能电压低，不需要考虑绝缘性能等因素。接线柱是铜制空心铆钉，方便焊接又牢固。三极管是金属壳的，边缘有金属凸起，便于分辨管脚。三极管型号3DG601，是NPN型硅管。下图是分解后的机芯和电路板。

我们从不同方向，近距离观察一下电路板。电路结构很简单，只有几个分立的电子元器件。不容置疑，这个晶体管游丝摆钟绝对是纯手工组装的，就这么几个独立元件也没法用机械生产线，况且线圈的安装和焊接必须手工。从图中可以看到，绕制线圈用的绝缘漆包线非常细，绕着这个线圈匝数一定很多。这里有个小插曲，拆卸后看到线圈上一根细丝以为是毛毛，心思拽掉，结果悲剧了，原来是线圈的引线，焊接到线路板的，没办法飞线接好。

线路板拆下来后，反复端详，从电源正极引线慢慢顺着走，在草纸上绘制电路图。电路很简单，这么几个电子元件，很容易绘制。不过到了线圈这里遇到难题了，原来以为线圈是两根引线，结果发现多条引线用胶粘在线路板上。线路板颜色和漆包线颜色非常接近难以分辨，没办法用万用表电阻档测量一下吧。通过测量，加上观察反复修改绘制成如下电路图，只能说99%的准确度。

从手工绘制的电路图看，是不是很简单呢？前面提到电子钟最开始拿不准年代，绘制电路图时，在电容器上发现了生成年代是80年5月，基本确定这台晶体管游丝摆钟是1980年的产品。也与部分网友说的1980左右是第一代电子钟吻合。鉴于小编能力有限，还请广大网友和读者，分析该电路工作原理以及摆钟的工作频率由哪些元件决定，以及如何提高走时精度。

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