钟表走时误差的等时性误差

严格地说，任何钟表振动系统的振动周期都与振幅的大小有关，故振幅变化时将引起振动周期的变化。这种由于振幅变化所引起的走时误差，在计时学中称为振动系统的等时性误差。钟表走时过程中，发条力矩、轮系传动以及擒纵机构效率的稳定性决定振幅变化的程度和振动系统的等时性误差，进而决定钟表的等时性误差。钟表的等时性误差通常通过测量瞬时日差来求取。在同一放置姿态下，钟表在满条(上满发条)时的瞬时日差与到达指定运行时间时的瞬时日差的差值，即为钟表的等时性误差。根据计时学的理论，产生振动系统等时性误差的根源主要在于振动系统工作时受非线性力矩（与振动系统位移不成正比的力矩）的干扰。而引起这种干扰力矩的因素通常有以下9项。 游丝的恢复力矩与其弹性模数成正比，而游丝材料的弹性模数是与所受到的应力有关的。随着摆轮振幅的变化，游丝由于扩展与收缩变形所产生的应力也发生了变化，这就导致恢复力矩的变化，使恢复力矩与摆轮角位移之间不能保持线性关系，从而引起等时性误差。
弹性模数与应力之间的关系复杂，难以用公式准确地表达。从定性上说，当应力逐渐增加时，弹性模数先是减小,到一定程度后又回升，然后渐趋平缓。通常,由于应力引起的弹性模数的相对变化值约在10-4数量级。 它产生位置误差的原因与摆轮组件不平衡很相似。当表位置改变时，游丝重心的位置也改变，其对摆轮轴所产生的非线性干扰力矩随之发生变化，因而对走时的影响程度也发生变化，从而造成位置误差。根据计时学的理论,当摆轮的振幅保持在163°26′25″或330°32′30″时,游丝的重心对位置误差将无影响。在其他振幅下，如果摆轴处于水平位置，当游丝的内半圈（最里半圈）在摆轴水平线的上方时，游丝重心的影响是使表走快；反之，游丝的内半圈在摆轴水平线的下方时，表走慢；又当游丝的内半圈在摆轴铅垂线的左方或右方时，对走时无影响。这种游丝位置对走时发生影响的现象，称为格罗斯曼效应。在表的设计中，常利用这种效应来安排游丝的位置，以减小常用位置（如手表的上条柄朝下、朝左等）的走时误差。