Часы неоднократно изменялись как по принципу действия и способу отсчёта времена так и по конструкции, внешнему виду, точности хода. В настоящее время выпускают часы механические, электронные, электронно-механические и электрические (последние устанавливаются в общественных зданиях, на предприятиях и т. п.). Для личного пользования выпускают часы настенные, напольные, настольные каминные, карманные и наручные, а также часы-кулоны, часы-браслеты (разновидность наручных) и часы-перстни.
Механические часы являются наиболее массовыми. Независимо от их внешнего вида, назначения и некоторых конструктивных особенностей все механические часы одинаковы по принципу действия. Мерилом времени служат механические колебания маятника или баланса, которые посредством анкерного механизма и системы шестерёнок преобразуются в равномерно-прерывистое перемещение стрелок по циферблату.
Качество всех часов характеризуется точностью хода, надёжностью и внешним оформлением. Наиболее точные часы — маятниковые. Точность их хода достигает нескольких секунд в сутки. Менее точны балансовые часы, большинство которых имеет точность хода в 30 – 45 секунд в сутки. Со временем вследствие загустения смазки, запыления механизма и «усталости» пружины точность хода уменьшается, поэтому механические часы всех типов необходимо периодически (через 2 – 3 года) чистить и смазывать. Если часы попали в воду, следует открыть крышку, просушить их и после этого отдать в мастерскую для чистки и смазки. Чтобы часы служили надёжно и долго, их нужно оберегать от ударов и резкого сотрясения, от проникновения в механизм пыли и влаги, от воздействия высоких и низких температур и сильных магнитных полей.
Большую часть выпускаемых часов составляют наручные часы. В СССР ежегодно изготовляют несколько десятков миллионов мужских и женских наручных часов св. 100 моделей, в т. ч. «Полёт», «Слава», «Ракета», «Луч», «Чайка», «Востока», «Наири», «Заря», «Маяк» и другие. Многие из выпускаемых механических часов, кроме текущего времени, показывают также число и день недели.
Помимо обычных бывают наручные часы с автоматическим подзаводом пружины, которая подзаводится свободно качающимся грузиком, расположенным под крышкой часов (грузик раскачивается от движения руки во время ходьбы, работа и т. п.). За 10 – 12 часов пружина получает завод, обеспечивающий ход часового механизма в течение суток.
Многие часы изготовляют в позолоченных и золотых корпусах (583-й пробы). Такие часы долго сохраняют красивый вид, хорошо противостоят коррозионному воздействию воды и щелочей (содержащихся в мыле), но надо помнить, что позолота темнеет и быстро разрушается от действия ртути, которая входит в состав некоторых кремов и мазей для рук.
Из настольных часов наиболее распространены часы-будильники, в которых, помимо основного часового механизма, имеется ещё дополнительный механизм боя. Подшипники в механизмах большинства малогабаритных будильников («Слава», «Витязь», «Мир» и др.) выполнены из рубиновых камней; такие часы по точности хода мало уступают наручным часам и также требуют бережного обращения и тщательного ухода.
Настенные часы (как и напольные) большей частью — маятниковые. Работают они, как правило, с большой точностью, т. к. маятник позволяет легко регулировать ход часов, а сами часы висят на стене, не подвергаясь толчкам и сотрясениям. Привод у настенных часов может быть пружинный и гиревый (как, например, у «ходиков»). Большинство настенных и напольных часов имеют недельный завод. Делается это для того, чтобы как можно реже трогать часы и случайно не нарушить и установившееся положение.
Часы необходимо закреплять на стене отвесно. Подвесив часы, надо пустить в ход маятник и подобрать наиболее подходящее для них положение, добиваясь на слух одинаковой ритмичности ударов при отклонении маятника влево и вправо от вертикали. Когда ход часов отрегулирован, полезно отметить их положение на стене (например, с помощью карандаша), чтобы при случайном сдвиге во время завода пружины или подтягивания грузов можно было вернуть их на прежнее место. Иногда часы закрепляют путём ввинчивания в стену 2 стопорных винтов в нижней части корпуса. Так же тщательно устанавливают напольные часы. Для этого в основании их корпуса имеются регулируемые опорные винты.
Электронные и электронно-механические часы принципиально отличаются от обычных механических часов с пружинным или гиревым приводом и маятниковым регулятором хода. Эти часы не имеют традиционного часового механизма, и мерилом времени в них служат не механические колебания маятника, а электрические сигналы, вырабатываемые электронным генератором (отсюда название).
Электронные часы выпускают наручные (с питанием от миниатюрных гальванических элементов с эдс 1,5 В), настольные (работают от сети переменного тока напряжением 220 В или от элементов 373 (типа «Орион М») и А316 (типа «Прима») с эдс 1,5 В и автомобильные (с питанием от аккумулятора напряжением 12 В). Один гальванический элемент обеспечивает продолжительность работы часов не менее 12 месяцев. В часах, работающих от сети переменного тока, часто предусматривается включение резервного источника тока (обычно гальванического элемента); в случае кратковременного перерыва в подаче напряжения часы автоматически переключаются на резервный источник питания.
Электронные часы полностью выполнены на электронных приборах и по существу являются миниатюрным специализированным вычислительным устройством, в состав которого, помимо генератора, входят делители, формирователи, умножители, усилители электрических колебаний и другие элементы электронной техники. Для повышения стабильности работы генератор оснащается кварцевым резонатором, что обеспечивает точность хода часов ±2,0 секунды за сутки (при 25±5 °С). Электронные генераторы с кварцевым резонатором часто для простоты называют кварцевыми генераторами.
У большинства электронных часов весь их микроминиатюрный электронный механизм может разместиться на пластинке площадью 0,25 – 0,5 см2 и толщиной 0,1 – 0,2 мм.
Вырабатываемые генератором электрические колебания (сигналы) после соответствующего преобразования поступают в виде импульсов на индикатор, по которому и ведется отсчет времени. Индикатор представляет собой табло, на котором под действием электрических импульсов высвечиваются цифры, показывающие текущее время. Светящиеся цифровые индикаторы выполняются на миниатюрных лампах накаливания, люминесцентных лампах и светоизлучающих диодах; такие индикаторы потребляют довольно много энергии и потому используются гл. обр. в часах, работающих от сети или автомобильных аккумуляторов, и значительно реже в наручных часах. Другой тип цифровых индикаторов — на жидких кристаллах, у них темное изображение цифр проступает, как бы проявляется на светлом фоне. Индикаторы на жидких кристаллах по яркости изображения цифр значительно уступают светящимся индикаторам, но в отличие от последних потребляют очень мало энергии. Это обусловило их преимущественное использование в
наручных часах, где источником энергии служат миниатюрные элементы с малой энергоёмкостью.
Многие наручные электронные часы помимо текущего времени, показывают число, день недели, месяц, год. Широко распространены также наручные часы, которые могут выполнять функции секундомера и (или) таймера, будильника.
Электронно-механические часы внешне напоминают обычные механические. Большинство из них выпускают в настенном и настольном исполнении, реже — как наручные, с питанием в основном от элементов 373, «Крона» и миниатюрных батареек с эдс 1,5 В. Отсчёт времени ведется (как и в механических часах) по положению стрелок (часовой, минутной и секундной) на циферблате. Такие часы помимо электронного блока содержат синхронный или шаговый электродвигатель и колесную систему, посредством которых электрич. сигналы, сформированные в электронном блоке, преобразуются в непрерывное или скачкообразное перемещение стрелок.
Точность хода электронно-механических часов ±30 секунд в сутки. Более совершенна: электронно-механические часы с кварцевым генератором и миниатюрным шаговым электродвигателем; они имеют точность хода ±2 секунды в сутки. Наручные электронно-механические часы с кварцевым генератором и шаговым электродвигателем, обладая всеми преимуществами электронных часов, сохраняют традиционную привычную стрелочную систему отсчёта времени. Такие часы помимо фирменного названия («Слава», «Полёт», «Заря») принято обозначать словом «кварц» (на циферблате) для отличия от внешне похожих обычных механических часов. Иногда для удобства пользования электронные и электронно-механические часы встраивают в радиоприёмники, настольные лампы, кухонную мебель и др.
