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如果要提高计时的精准度，首先需要一枚足够优秀的基础机芯。对内，通过添加润滑油与增加宝石轴承数量，极大地减少机芯内部摩擦；于外，温度与磁场成为了影响走时的两大外界因素（怀表的使用环境使其不必过分考虑防震与防水的问题）。
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温度
1753年，John Harrison设计了温差补偿格栅，应用在H4与H5级航海天文钟上。但因结构复杂，并未最终量产。
John Harrison及H4机芯一瞥
1765年，法国钟表师Pierre Le Roy发明了温差补偿摆轮，后经John Arnold与Thomas Earnshaw改良，达到最终的形态。
Pierre Le Roy发明了温差补偿摆轮，下文提及的天文台擒纵也是他发明的
摆轮外圈分为两层，内层钢制，外层黄铜。因黄铜的受热膨胀系数大于不锈钢，因此在升温时摆轮臂会向内弯曲以减小旋转的惯性，弥补游丝弹性的损失，反之亦然。
摆轮臂与外圈上拧有螺丝，材质选用化学性质稳定的合金，如铜合金或K金。摆轮臂两端的两颗螺丝负责摆动的频率，其余成对的对向螺丝则是负责温度补偿（越近开口处补偿效果越大）。
1870年前后，怀表普遍开始采用双金属温差补偿摆轮。
1896年，随着合金技术的发展，Charles Edouard Guillaume凭借独特的镍钢材质Invar摆轮与elinvar（恒定弹性）游丝斩获诺贝尔奖。
Charles Edouard Guillaume和他发明的Invar摆轮
这种特殊合金的摆轮拥有极低的膨胀系数，而elinvar游丝的弹性可在较大的温度范围内几乎保持不变（一般怀表的所处温度在4°至40°，天文台竞赛的温度范围是4°至36°）。
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磁场
怀表的钢游丝极易受磁场影响。虽然Guillaume游丝具有出色的防磁特性，但温差补偿才是其最大的优势。游丝的形状在上磁后极易相互粘连，进而改变实际的工作长度。如果摆轮上磁，因内桩与外桩的限制，游丝与摆轮仍有足够的距离。
Charles Auguste Paillard
正在这时，一个名叫Charles Auguste Paillard的人在1877年，首次试制成功了抗氧化防磁游丝，对防磁领域有突出贡献。这种游丝基于钯合金制作，根据其特性也属于elinvar合金的一种，有良好的抗温差性能。由于不用担心氧化，所以无需烧蓝。这就是为何在一些19或20世纪的怀表中，有些游丝是金属银色（Guillaume所制作的elinvar游丝仍然含有59%的铁元素，因此必须烧蓝防止氧化）。
采用Paillard专利的摆轮游丝制作的古董怀表机芯（照片来自网络）
1887年，Paillard加入了著名的日内瓦钟表品牌Non-Magnetic Watch CO SA.（防磁钟表公司）。
那么，提高计时准确性的内部因素又有哪些呢？
1、擒纵结构
擒纵的优化也可提高走时准确性，进而提高计时准确度。虽说传统的瑞士杠杆擒纵可以调校到相当精准，可对精度要求极高的天文钟/表仍依赖特殊擒纵结构，Detent escapement（天文台擒纵）。
Pierre Le Roy发明的天文台擒纵
它的擒纵轮与摆轮每个周期仅需要接触一次，显著减弱了因传递能量对摆轮运行的影响。擒纵轮齿与摆轮轴下端的接触宝石几乎为水平接触，因此无需润滑油。
从1748年Pierre Le Roy发明，至1775年John Arnold对其第一次优化，再到Thomas Earnshaw的第二次改进，直至1800年前后才达到最终形态。运行结构上的日趋完善依然无法弥补高企的成本，脆弱的抗震，以及无法自启动的先天问题，所以最终并没有在怀表上大面积使用，而带有计时功能的天文台擒纵怀表更是凤毛麟角。
作为抵消地心引力的最有效手段，陀飞轮从诞生之日起便运用于怀表之中。陀飞轮的运行速度越慢越好，一般为一分钟，如果还能搭配天文台擒纵，可谓如虎添翼。历史上只有固定的几家工坊提供半成品机芯。由于多为参赛之用，多数并无附加功能。因此，陀飞轮怀表加装计时是极为罕见的（对机芯加装其他功能在怀表年代是花费是巨大的）。
2、自身结构
除了基础机芯的优化外，计时的准确性同样依赖对自身结构的改良。高级计时怀表在同轴秒轮一侧带有微调机构，允许装配的过程中调节与计时过轮之间的轮齿咬合度，以确保秒轮可以顺畅的带动计时轮系。
现代计时表中仅有百达翡丽与朗格等极少数顶级品牌保留了该设计。
怀表的计时结构采用水平离合。开启时，计时中心秒轮与过轮经外力耦合在一起。为了防止齿轮咬合的过于紧密，一些怀表的中心秒轮也会加装轮间距微调。此外，中心秒轮往往采用细密的轮齿，以减少两轮齿尖相互撞击或打滑的几率。另外，计时结构的核心组件导柱轮的轮柱数目一般为5到8个，理论上数量越多计时结构的灵敏度则越高。
写在最后
虽然，怀表中还有一些独特的类计时功能，如1/4秒或独立跳秒，可结构上它们不仅不具备启动-停止-归零的功能，它们也不与计时系统相连，而多数作为单独功能存在。
编辑：迟忘时
本文选自《时间艺术》2017年9月刊，原文标题《怀表时代如何提高计时精度》，内容略作改动。