早期的机械钟表十分昂贵，只是皇室贵族用以显示身份的奢侈品，其装饰的作用多于报时的功能。他们甚至烦厌每日多次去上发条，而且早期钟表准确程度较差，直至16及17世纪因制表工艺的不断改进，才提高了报时的准确性。1675年出现了一项技术的突破，就是“平衡”(balance)弹簧，此弹簧是用以调整传统主弹簧因运行波动而产生的不平衡，加装了此平衡弹簧终于使钟表的准确度大大提高，一天的误差不足五分钟。在此后的年代里，钟表制作水平不断提高，公元1700年，钟表上除了时针外又加上了分针；公元1800年，计时精度达到了0.01秒；公元1850年，计时精度达到0.001秒；

20世纪初期开始流行的带在腕上的手表的出现，是人类社会文明和进步的标志，它使整个世界发生了翻天覆地的变化。手表的创制及生产基于一个简单而机智的发明，这就是“弹簧”，它能够收紧并储存能量，又能慢慢地把能量释放出来，以推动手表内的运行装置及指针，达到显示时间的功能，手表内的这种弹簧装置被称为主弹簧(Mainspring)。1914年第一次世界大战爆发，各国军方意识到“免手提”腕表的重要性，也启发了一般民众对手戴腕表的热切需求。除了方便的因素外，可外露的特点成为顾容购买手表时考虑的重要因素之一，由此推动了手表的研发和生产，正方形、蛋形、圆形，甚至三角形的设计纷纷出现，再加上各种特意的装饰，手表已成为一种令入眼花缭乱的商品。1926年，发明了第一块自行上弦的腕表，从1960年起，传统的圆形表盘式样受到人们的普遍接受。

四、电子钟

公元1928年，发明了首台石英电子钟。1952年在美国、法国和瑞士生产出第一款电子表。20世纪70年代，太空及电脑科技带动了人们对高科技的兴趣，就像其他新兴的科技产品一样，石英科技开始主宰钟表工业，人们开始厌烦机械钟表需要经常去上发条，电子钟逐渐走进人们的平常生活。

谈电子钟，有必要说说水晶。水晶本来是一种天然的宝石，从远古时期，人类就用它来做装饰品。到了近代，科学家发现，水晶有着一个奇异的电子特征――压电效应，就是说，如果给水晶材料施加压力，在它的两端就会出生电压，相反，如果在它两端加上电压，水晶本身就会产生变形。如果这种电压按照一定的规律反复加减，水晶就会产生振荡。随着水晶的体形不同，产生振荡的频率也会不一样。将特殊切、磨好的水晶片焊上电极加入到电路当中，就成了一个高质量的振荡器。

水晶的压电效应早就被发现了，但是因为自然界水晶的储量有限，而能做电子应用的高品质水晶更少，这就大大地限制了水晶的应用，当时只是用在军事通讯方面。直到上个世纪中期，人们可以大量人工制造水晶以后，水晶振荡器（也叫石英振荡器）才真正开始在百姓生活中发挥作用。

石英振荡器的普及，使得人类的生活质量向前进了一大步。石英振荡器的特点是频率高、振荡稳定、噪声低、体积小、价格便宜，这使得它成为了推动包括钟表在内的电子产品技术发展的重要基础。有一个生活中的小例子可以说明石英振荡器的优越特性。年纪大一点的人都记得，过去大家听广播，总要注意听“刚才最后一响，是北京时间X点整”，这是因为当时的家庭和个人都是使用机械钟表，走时不是很准，每天不是快几妙就是慢几秒，所以人们都养成了一个习惯，经常和广播电台核对时间。自从以石英振荡器为基准的石英钟、石英表问世以来，人们逐渐不再需要和广播核对时间了，石英表往往几年的时间内，走时误差都不会超过1秒钟。

机械钟表计时以摆轮的扭动周期为标准，电子钟表的计时则以石英晶片控制的振荡电路的频率为标准。比如实验室常用的数字毫秒计的基准频率为100kHz，经分频后可得10kHz、1kHz、0.1kHz的时标信号，信号脉冲的时间间隔分别为0.1ms、1ms、10ms。数字毫秒计上的时间选择档，就是对这几种信号的选择。

电子钟按结构可分为晶体管机械式、全晶体管式和全电子式三类，其原理方框图如下：

自诞生以来，电子钟已经经历了四代的演变。第一代叫摆轮式，其原理是通过电子线路驱动摆轮，再由摆轮通过传动轮系带动指针计时，它的定时振荡系统为机械钟的摆轮游丝系统。第二代是音叉式，其定时振荡系统采用电子音叉振荡系统，通过电子线路输出脉冲电流，驱使机械音叉振动，然后变成轮系和指针的转动计时。其时间显示与机械钟相同，走时准确程度高于第一代。第三代是指针式石英电子钟，它利用石英振荡元件作为计时基准，石英晶体的振荡经过分频器分频，向步进马达输出脉冲信号，后者驱动轮系指针转动计时。第四代为全电子式数字显示石英钟，其时间基准采用石英振荡器，石英振荡频率经电子线路分频、计数、译码，用大规模集成电路取代第三代的步进马达、轮系及指针，用发光二极管或液晶显示时、分、秒和月、日、星期。由于采用了集成电路，使电子表的体积不断的缩小，1962年，瑞士制成了电子手表。

目前市售的电子钟以第三代、第四代为主。电子钟与机械钟相比，具有走时长（一般一节电池可用一年），等时性好，走时噪音小，维修方便，实用价廉等优点，因而深受人们的欢迎。