创根问底节目时间到, 有些石英钟表为什么不适合用碱性电池

henmeng

w36066 发表于 2013-5-14 02:03

                               
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我都没有那种有问题的机芯，怎么测试呢？
有的兄弟寄一个过来测试，运费我出好了，不过一定要反复检验过， ...

支持，不过我没有这样的石英钟，或者是没留意。都是随便用

橘子tc

个人觉得这个应该还是类似A发现了XX，并确信，再一传播，大家就都信了。
我认为是大约在某个时候出现了，一类或者一批机芯吧，某一部分的耐压不足，导致装上新的碱性会因超压而出问题。卖的人也不懂为什么，只是偶尔发现了，用碳性的没有出问题，用碱性的出问题了。于是得出了不要用碱性电池的结论。然后就一直流传至今。
我这么认为是因为
1、1.5V的电压，面对那个线圈，我觉得烧掉的机会真的不大。
2、如果你是一个设计人员，有这样一个算比较大的毛病吧，你会不解决？或者你会觉得很难解决？难道你的解决办法就是说让大家去买碳性电池用？这个答案你们老板会认可？
3、现在还没有谁跳出来说，我就是因为用了碱性，石英机芯出问题的吧

或许可以换个方向，早期机芯在反接电池的时候导致损坏。或者翻译一下，去搜搜国外有没有这种说法，国外怎么讨论的，反正只要问题存在，就大家都存在。举个例子而已。{:1_304:}

妮子

虽然不知道讲的是什么，但好像很厉害的样子!   

                               
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sfwjsxg1988

觉得还是机芯的问题多些

laomao0000

陈满神 发表于 2013-5-14 15:28

                               
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感抗计算公式：2πfL  这里hx波没有任何关系

你也知道2*pai*f*L，这里的f原来hx波频率没有关系啊

laomao0000

橘子tc 发表于 2013-5-14 15:43

                               
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个人觉得这个应该还是类似A发现了XX，并确信，再一传播，大家就都信了。
我认为是大约在某个时候出现了，一 ...

可能不一定是烧掉，而是由于电流过大，冲击强烈，步进电机转子不能很好地突破死区
因为这里的步进电机只有两个磁极，记得好像是用了个特殊的方法使得转子能突破死区的（铁芯斜切）

hilloo

不懂

yangyunisme

橘子tc 发表于 2013-5-14 15:43

                               
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个人觉得这个应该还是类似A发现了XX，并确信，再一传播，大家就都信了。
我认为是大约在某个时候出现了，一 ...

绝对不是这样. 淘宝几乎每个卖石英钟的, 还有京东, 都这样说. 你来看看.怎么会是耐压的问题呢, 碱性碳性电压都是一样的1.5V, 实测新碱性是1.62V, 碳性在1.65V左右, 碳性甚至更高一点.


Q1. 目前没有人说碱性不能用的原因是会把线圈烧掉.
Q2. 目前的石英几乎都没有这种问题了. 我们现在没有讨论石英钟表的质量问题, 我们只是在研究, Why?
Q3. 本楼就有几个, 你仔细看看. 你还可以搜索咱们论坛以前讨论这个问题的帖子, 很多人有这样的石英钟, 只能用碳性, 用碱性出问题. 你如果觉得统计样本少了, Google一下, 很多很多. 这已经是个不争的事实了.

英文捉急, 国外没找到, 但找到一个台湾的论坛也讨论这个问题, 但那个不是专业的电子论坛, 大家只是对这种事情感到奇怪, 另外, 他们顺带讨论了有些燃气灶也不适合用碱性.


这个问题比我们想像的都复杂, 目前的收获是知道了石英钟的工作方式不是恒流, 而是脉冲. 现在最需要的就是大烧把示波器测量的波形贴出来.

spring62

查了一些资料，比较不倾向于马达烧毁。按照google出来的一些信息（Typically the coil is supplied with periodic alternating square pulses at a rate of 1 pulse per second with amplitude of 1.5 volts and duration of 6.0 ms. A conventional stepping motor coil designed to operate under these conditions might contain around 10,000 turns and have a resistance of 2500 ohms. -----http://www.google.com/patents/US4912692），常见的石英钟里面的步进马达电阻大概可以有上千欧，相较之下碱性和碳性电池的内阻差别可以忽略。

然后用英文google搜索了下quartz clock与alkline battery ，第一页也没有见到碱性电池不能用于石英钟的内容
比较倾向于是机芯太差导致的问题……

橘子tc

laomao0000 发表于 2013-5-14 16:44

                               
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可能不一定是烧掉，而是由于电流过大，冲击强烈，步进电机转子不能很好地突破死区
因为这里的步进电机只 ...

我知道你说的是啥，但是详细的不是很了解。原来拆过石英钟，很早的石英钟，里面的驱动部分，没有什么额外的东西，可以拿下来，放进去就会转。并且从来用的都是碱性电池。

ycg9603

130楼了，还是没个令人满意的结果。

橘子tc

yangyunisme 发表于 2013-5-14 18:52

                               
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绝对不是这样. 淘宝几乎每个卖石英钟的, 还有京东, 都这样说. 你来看看.怎么会是耐压的问题呢, 碱性碳性 ...

那我们来分析一下吧。
简单来说，我们可以这样理解石英钟吧
主要工作过程基本上是，晶振提供震荡，然后芯片计数，芯片计数到一定数目后，让马达转一下，最后由各种齿轮完成时分秒转换。
所以出问题也就是这些地方出问题了吧，晶振振荡频率不准，芯片计数错误，马达转动不正常，齿轮转动不正常，以上任意一部分出问题就导致走时不准，任意一部分不工作，钟就不工作。
大致这样理解吧。
至于说用示波器看波形。除非数字示波器可看到完整波形，模拟示波器这种低频的比较困难。再者：示波器观测的是电压波形，也就是说，可以想见的是波形只是一个直线，然后每隔1秒有轻微的负载带来的压降导致的曲线的一个小凹部。但因为幅度也是很小，示波器分辨困难。如果要观测电流波形，那就需要加取样电阻，但是这么小的电流值，想必测起来也不容易，要测出很好看的曲线也不太容易。难以得到具有参考价值的曲线。

初步想了一下，我还是看看放电曲线吧，
网上找了找资料，找到一些。
http://www.crystalradio.cn/thread-111184-1-1.html
这个贴，有干电池的放电曲线。

这是查到的干电池间歇放电的曲线

http://www.shoudian.org/thread-243225-1-1.html
这里有碱性电池的放电曲线。

看了以后，我其实也没得出很明确的结论，初步猜想，只有可能是放电平台的区别。
至于说碱性工作不正常，具体是什么地方不正常呢？
1、不能走时？（是否对机芯有损伤，换上碳性的是否正常工作？）
2、走时不准？是慢了还是快了？
3、机芯寿命下降？很明显么？
4、走时不稳定，时走时停？
5、其他，我也想不全了。

还是先明确到底是会出现什么问题吧，知道问题所在，比较好讨论是哪个环节出问题了。
PS：其实拆过两个不同时期的石英钟了，期间跨度10年多吧。个人认为内部构造非常简单。

又想起来一点，其实我还是倾向于没区别的，这个问题是偶然**件。查了查，确实有说钟表行业推荐用碳性的，但是钟表行业也说不出个所以然，并且也多是经验之谈。
那我可不可以从心理的角度分析一下呢？
举个例子，比方说A食物会导致人过敏，但是那时候人们不知道过敏是什么，只是简单的理解为有毒，那是不是就出现一部分人对A过敏，然后慢慢的就大家认为这个有毒，就不吃了。
亦或者我们从经济的角度想想，制造商都使用碳性电池便宜呀~慢慢的是不是就成传统了。

发个投票贴？
如果投票显示使用碳性电池的90%都没问题，使用碱性电池的30%以上都有问题，那证明确实问题存在。

引用一句题外话：所谓碳性电池分为两种，一种是碱性碳质电池，另一种为酸性碳质电池。
碱性碳质电池的电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，酸性碳质电池的电解液为盐酸或硫酸。
两种电池的电解液对电子元器件和覆铜板都有腐蚀性，关键要看电池的密封工艺。
另外电池中的“碳”并不是什么碳，而是导电材料石墨。例如锂锰电池和锌锰电池就是
石墨与锰混合（当然还有少量的其他化学物）后制成的黑色的物质，熟称碳包、碳饼等。
因为石墨是碳元素故而常将含有石墨的电池称作“碳性电池”。
事实上碱性电池也是所谓碳性电池的一种。其实碳性电池这称谓本来就不正确。

欢迎继续讨论

yangyunisme

橘子tc 发表于 2013-5-14 21:08

                               
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那我们来分析一下吧。
简单来说，我们可以这样理解石英钟吧
主要工作过程基本上是，晶振提供震荡，然后芯 ...

我想像中石英钟的原理也和你一样, 一个32.678kHz的石英晶振, 一个电路来Count电路的震荡, 每当震荡达到32678次的时候, 脉冲发生器产生一个脉冲, 脉冲驱动秒针, 然后机械机构带动分针时针.

我觉得放电曲线的可能性太小了, 放电曲线只能通过电压的方式参与运行过程, 碱性和碳性并不存在电压上的区别. 我们能找到的区别只有内阻, 就是不清楚内阻影响这个问题的机制.

光本楼出现石英钟不能用碱性的就有两个了, 5楼的钟只能用碳性, 用碱性不走或不正常, 而且根据他实测, 用碱性电池确实要比碳性的电流大很多. 76楼用碱性会走的快. 另外据其它论坛反映, 有齿轮磨损严重的, 最变态的还有烧坏机芯的. 我等级太低, 发不了URL. 你在一楼下面的相关帖子点进去看, 很多回帖都能确认这种情况的存在.

我觉得统计样本已经够了, 不需要投票什么的. 对每一个只能用碳性而不能用碱性的钟来说, 概率都是100%.

我实在发不了链接, 我把搜索到的帖子都复制到这里来吧.
"我现在手头一个丽声闹钟就是，装碱性坏了几次了，卖家给我换了两次，说你是不是电池装错了，换炭性，一切OK" (丽声可是日本名牌)
"不是绝对的,家里一台小座表用碱性就没问题,但另一台网上买的贴皮纸壳加一机芯的便宜挂表就不灵,装上碱性电池一天能跑快6\7分钟,换上碳电池就OK,另外宜家买的挂表一直用碱性没问题...估计还是跟机芯有关系,太便宜的机型不灵的..."
"在日本石英钟的说明书也是这么写的,石英钟只需要微弱的电流,所以在小卖部卖最便宜的就好了."
"家里的石英钟，用了碱性电池后，出现走时不稳定，以前有时忙，近一段时间每天多走6个小时左右，我以为机芯坏了，买新机芯的时候，老板反复叮嘱不能用碱性电池和充电电池，只能用碳性电池或锌锰电池，回来后我用锌锰电池一试老机芯，MD，居然走时正常了。

　　网上一搜索，还真的有很多人还不知道。"

实在太多了, 你随便Google一下就能发现很多.

我又想到了一个问题, 会不会是劣质石英钟表线圈包漆太溥, 导致无数微短路, 绕圈电阻大大降低. 在这种情况下, 碳性电池依靠自身内阻的限流作用可以勉强工作, 而碱性内阻太小了, 步进电机动作时加速度过快, 超过机械构件设计.

另外, 我又发现了在一个航模论坛讨论碱性烧遥控器的帖子, 他们怀疑是高频震荡电路的问题, 石英钟工作也需要高频震荡电路. 发不了链接, 引用如下.
"1、简单地说因为高能碱性电池与普通电池电压一样所以管子的电流也一样是错的，这是欧姆定律在线性电路的典型应用；
2、欧姆定律是最基本的电路理论，即使你用微分方程来解析高频电路，其依据仍是欧姆定律，只不过你得到的是瞬时数值；全电路欧姆定律适用。

3、说高频振荡电路是非线性电路，它的电流不取决于电压和线圈的电阻，而是电路是否谐振、反射阻抗和驻波的大小、线圈的Q值、电源内阻等，管子因此过流的可能性是有的。
4、我们能改变的只有内阻"

继续讨论, 刨根问底.

w36066

laomao0000 发表于 2013-5-14 16:44

                               
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可能不一定是烧掉，而是由于电流过大，冲击强烈，步进电机转子不能很好地突破死区
因为这里的步进电机只 ...

实际不是这样的，物理学的基本常识告诉我们，0.07或者0.06的漆包线，绕了那么大的体积，电阻达几百欧，根本不可能在区区一两伏电压下面烧毁，这个步进电机也没有什么电流大了不能突破死区的问题，因为直接加1.5V电压无限长度的脉冲都可以走，反而可能电流小了，脉冲宽度不够了而不能转动。铁芯加不对称磁隙只是为了转子在脉冲过后准确的定位，不是突破死区。

yangyunisme

spring62 发表于 2013-5-14 19:24

                               
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查了一些资料，比较不倾向于马达烧毁。按照google出来的一些信息（Typically the coil is supplied with pe ...

对呀, 这上面说10,000圈的线圈, 2500欧的电阻, 内阻零点几欧的区别简直就不叫电阻. 但是, 石英钟不是一个恒流工作的情况, 这里面就复杂了. 另外, 这上面说6.0毫秒的脉冲, 跟w36066的实测结果出入好大啊.

Alkaline掉了两个字母.

当然是劣质机芯才会出现这种问题, 但是同样是劣质机芯, 为什么碳性没问题呢.

yangyunisme

w36066 发表于 2013-5-14 22:59

                               
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实际不是这样的，物理学的基本常识告诉我们，0.07或者0.06的漆包线，绕了那么大的体积，电阻达几百欧，根 ...

你说会不会是劣质石英钟表线线包漆太溥, 绝缘性降低, 形成无数微短路. 在这种情况下, 碳性电池依靠自身内阻的限流作用可以勉强工作, 而碱性内阻太小了, 步进电机动作时加速度过快, 超过机械构件设计.

w36066

yangyunisme 发表于 2013-5-14 22:55

                               
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我想像中石英钟的原理也和你一样, 一个32.678kHz的石英晶振, 一个电路来Count电路的震荡, 每当震荡达到32 ...

分析够多了，碱性烧遥控器很好理解，其实就是设计上红外发射管没有加限流电阻造成，红外发射管电压是1V左右的，工作电流瞬间1A问题不大，碳性电池应该难以超过这个电流了，可是碱性电池电流可以达到很大，所以在劣质没有限流的遥控器里面使用，是有可能烧毁红外发射管的，或者烧毁驱动红外发射管的三极管也有可能。
说回石英钟，漆包线出问题的可能性非常小，所以不是这个问题，我们算个比较小的阻值500欧好了，1.5V连续给500欧通电，功耗也就4.5毫瓦，这个功耗别说烧毁，连上升一度的温度都是不可能的。再说冲击太大，我实际用连续的1.5V给这个步进电机，一样正常工作，所以这个也不是问题，剩下的就是电路问题了，其实早期的低压CMOS电路确实问题不少的，电压改变精度也是很容易观察到，我自己用普通CMOS电路组成的32768石英震荡电路，电压4.5V正常，电压5V就走快或者不正常的也有（有段时间玩洋垃圾的数字钟改造）。
我来大胆猜测一下：石英钟的驱动电路是个菱形驱动电路，设计不好的电路，有没有可能上下驱动管存在轻微同时导通的情况，碳性电池帮助限流了，所以没有问题，当使用内阻小的碱性电池，问题就来了。

w36066

yangyunisme 发表于 2013-5-14 23:06

                               
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你说会不会是劣质石英钟表线线包漆太溥, 绝缘性降低, 形成无数微短路. 在这种情况下, 碳性电池依靠自身内 ...

已经回复您，请看回复，这样的问题就我几十年使用漆包线的经验，根本不会发生。

w36066

yangyunisme 发表于 2013-5-14 23:03

                               
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对呀, 这上面说10,000圈的线圈, 2500欧的电阻, 内阻零点几欧的区别简直就不叫电阻. 但是, 石英钟不是一个 ...

6毫秒的脉冲是石英表的，石英钟应该没有这么短的脉冲。记得石英表标准脉冲就是7毫秒。