VS厂手表在所有帮助提高机械钟表精度的发明中，没有哪个比调速机构更重要。本文将回溯调速机构从早期雏形到最新材质的发展演变历史，首先是第一部分：从水钟到机轴擒纵机构
文艺复兴时期的时钟，德国，约1620年
文艺复兴时期的时钟机制
人类对时间的认知，最早来自天体。白天过后是黑夜，黑夜过后又是白天，恒定而规律。其他可以预测的事件为早期人类，尤其是女性提供了参照，因为她们要负责家庭饮食，牢记生育周期。人类根据月相盈亏，将时间分为更短间隔。最终，一年365又四分之一天以二分（即春分和秋分）和二至（即夏至和冬至）被划分为四季，对应地球围绕太阳公转一周的轨迹。这样，人类就掌握了历史上第一个“调速机构”（历法）。
下一步就是构思出测量较短时间间隔的方法。机械钟表发明之前，太阳在地平线上的视运动，以及照射物体的投影，在时间测量中发挥了重要作用。但是如果云层遮蔽，晷针无法投影，这种机制也就失去了效力。日晷测量依赖天时，间歇失效，解决方案是水钟。水钟由水驱动，绝非简单的、几近玩具的装置。阿拉伯学者留下的记载告诉我们，特西比乌斯（希腊发明家）的一个水钟似乎已经装配安提基瑟拉机制，可以通过复杂轮系，预测天文现象。
双壳表，镌刻“David Mercier, England”字样，约1750年
双壳表，镌刻“Edward Whithaker, London”字样，18世纪早期
从流水到振荡
一滴水落入水中时，会产生波纹，接着按照规律节拍传遍整个水面，这是一种数学家能够转换成方程式的运动。我们往往容易忘记的是，早期水钟并非简单地将一个容器的水倒入另一个容器，漂浮的指针和齿轮意味着它们能够将时间分为可测量的间隔。正如Gerhard Dohrn-van Rossum在他的《History of the Hour: Clocks and Modern Temporal Orders》（由芝加哥大学出版社出版）一书中指出的，最早带有自动调速机制的现代时钟，与西多会有着奇妙的渊源。
一般认为，防止打点报时轮系运转过快的机制（调节器），让早期制表师想到利用类似原理，控制齿轮在一定时间内的转量。在中世纪，这些机制是复杂水钟的一部分，其中必然包括一个类似早期原始平衡摆的机构，其两端承载的重物可以远离或接近旋转轴，以产生更慢或更快的振荡。这是一个合理的假设。也许修道士们想要替换冬季冻结的水钟，于是抛却液态“引擎”，转而利用机械装置。在轮系的作用下，重力变成受控制的旋转运动，进而转换成平移运动，驱动锤敲击簧并发出声响。别忘了，在12和13世纪，时间是“听”的，而不是“看”的。
“洋葱”表，镌刻“Ladouceur, Faubourg Saint-Antonie, Paris”字样，约1690年
机轴擒纵机构
机轴擒纵机构
随着最早的调节器的出现，制表取得了巨大的飞跃。尽管现在看来粗糙简陋（除了约翰·哈里森H4航海天文钟装配的调节器），但这种机轴擒纵机构应用历史悠久，它被装配进13世纪至18世纪初的每一个计时仪器中，无论座钟、长壳钟、还是最早的表。通过暂停齿轮运作（否则齿轮会以不受控制的速度旋转），该机制赋予时钟稳定的节奏。
这种巧妙的调节器，旨在用于装配发条（螺旋弹簧）驱动的钟或表，促进了平衡发条力量的两种新发明的问世。第一种是均力轮，主要用于1600年前的德语国家，对发条施加相反的摩擦力。第二种是均力圆锥轮，这是一种螺旋线圈向上逐渐缩短的圆锥结构，通过细长链条、缆绳、甚至肠线（也用于弦乐器）与发条相连。发条的张力会随时钟运行逐渐缩小，而连线则会随之从均力圆锥轮较窄的一头移动到较宽的一头，形成有效补偿。这样，无论发条的张力怎样变化，传递到齿轮系的力保持恒定（就像自行车后轮的轮系）。
这种装置的制造很复杂，但它的存在，使发条在上弦时不失扭矩，从而确保钟表上弦时也能正常运作。如果没有它，机轴擒纵机构的功能就会大打折扣，因为振荡将完全受控于发条提供的动力。发条、芝麻链和机轴擒纵（擒纵轮垂直于齿轮系，两个“擒纵片”依次与擒纵轮凸齿咬合）的组合，几乎是1650年代前唯一使用的擒纵机构。需要注意的是，带有两个“摆杆”的原始平衡摆在16世纪逐渐被环形摆轮所取代。环形摆轮受不同位置的影响较小，但对冲击同样敏感；如果没有螺旋式游丝的话，精准度仍显不足。
