包括调节机械运动的电子电路的时计制造技术

时计包括电能发生器，它包括转子和随转子的转动提供电能的装置，与转子机械耦合使转子转动的机械能源，与发生器耦合产生对应转子角频率的发生器提供的交流电压角频率的测量脉冲的测量装置，响应制动命令信号向转子加制动转矩的制动装置，及电子电路，包括产生基准频率的基准装置，及辅助控制装置，测量脉冲超前基准信号时控制制动装置，使基准频率调节转子和机械源的角频率，电子电路还有与测量脉冲同步、避免脉冲分裂的禁止装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括电能发生器的时计，电能发生器包括转子和用以响应转子的转动而供应电能的装置，且由包括发生器转子的制动装置的电子电路予以调节。通常，在这些时计中电源驱动电能发生器而向电子电路供电。发生器本身的转子可用电子电路予以制动，通过例如使它跟踪石英的频率而调节机械运动。这些时计的重要性是要获得由石英等所调节的非常精确的运动，而不需要工作寿命有限的电池或蓄电池。这种时计例如在美国专利US-A-3,937,001中已有介绍，其中发生器的交流电压的角频率与石英的频率相比较。在这种装置中，当发生器的角频率开始超过石英脉冲时，通过经电阻使发生器短路而将转子制动。可是当运动有一定超前时，发生器转子的制动的持续时间可能就变得非常重要，这就有发生器对电子电路的供电电压不足的危险。专利文献EP-A-0 679 968描述了另一种时计，建议在相对于其旋转周期颇短的固定时间间隔期间使转子制动而克服这种不方便。这篇文献具体说明了必须在来自发生器的交流电压的值小的那些时刻进行制动。因此在交流电压改变符号的时刻施加制动脉冲，利用阈值固定于基准电压、即零电压的比较器来检测交流电压符号。然而，已经指出这些时计需要重新调节。这些时计的振动或重复的角冲击会引起表变慢，这可用辅助电路予以校正。附图说明图1至4例示用本领域的两个阈值比较器所获得的交流电压Ug和测量脉冲SM的性能。图1和2例示用零电压阈值比较器所进行的测量的结果。图1表示电压Ug作为时间的函数的渐近线，电压的零值对应于零阈值。图2表示零阈值比较器输出端的作为时间函数的脉冲SM，测量信号SM根据比较结果而从状态“0”变到状态“1”。具体地说，可以看到在时刻t1电压Ug上的电寄生脉冲使测量信号SM上出现寄生脉冲I1。这种电寄生脉冲可能仅是地噪音的转换。因此，所观测到的误操作好象是由电子电路所记录的寄生脉冲I1所产生的，就如同转子的正常脉冲I2或I3。可以配置信号平滑滤波器去抑制这些寄生脉冲。可是，这种滤波使正常脉冲延迟出现。然而，如上所述当电压Ug低时，必须无任何延迟地施加制动脉冲。这种解决方案还需要大的滤波电容器，这就不利于电子电路的小型化和集成化。另一个可以考虑的解决方案在于提高比较器的阈值。然而，比较器的阈值必须满足两个矛盾的条件。一方面，它必须足够高，以掩盖寄生脉冲。另一方面，如上所述它必须足够低，以致在发生器的电压低时出现制动脉冲。图3和4以与图1和2类似的方式表示用高阈值比较器所获得的测量结果。用等效的方式，比较器可以是一个具有两个独立阈值的施密特放大器。在发生器的电压Ug的时间图或记时图中，用虚线表示阈值Ut，参阅图3。如图所示，发生器电压Ug因此在时刻t4的制动过程中下降，出现了双脉冲I4和I5(见图4)，这与所希望的结果相违背。本专利技术的目的是用电子电路调节机械运动而稳定时计的功能。具体地说，本专利技术的目的是要了解这种误操作的根源，而且要消除这种误操作。本专利技术的另一个目的是要获得具有简单而可靠的电子电路的微型时计。试图达到这些目的，本专利技术的申请人在这些时计的复杂而艰难的实验过程中发现了一个惊人的现象。确实，申请人观察到以前所用的检测电路的阈值事实上取决于电源的电压值。在转子制动的过程中，发生器的电压下降以惊人的方式足以使发生器的阈值偏移，这样发生器就产生新的脉冲。因此，对于诸如具有低的正阈值Uth和低的负阈值Utb的施密特放大器等的一般比较器来说，比较器提供双脉冲而不是只提供一个脉冲。确实，发生器所提供的电压Ug的下降可能达到大于比较器正阈值Uth的值，因此出现了寄生脉冲。这种现象只发生在制动命令期间，因此仅发生在第一脉冲出现之后。正是这个不可理解的问题的发现才容许申请人用一种时计解决这个问题，这种时计包括一个电能发生器，它包括转子和响应所述转子的转动而提供所述电能的装置，一个与所述转子机械耦合而使所述转子转动的机械能源，与所述发生器相耦合用以产生由对应于转子的角频率的发生器所提供的交流电压的角频率的测量脉冲的测量装置，响应制动命令信号用以向所述转子施加制动转矩的制动装置，以及电子电路，它包括用以产生具有基准频率的信号的基准装置，以及跟踪控制装置，用以在所述测量脉冲超前基准信号时，控制所述制动装置，使得基准频率调节所述转子和所述机械能源的角频率，所述时计的特征在于，所述电子电路还包括与所述测量脉冲同步、配置成用以避免所述测量脉冲分裂的禁止装置。因此，根据本专利技术，在制动命令过程中，禁止检测测量脉冲，以抑制这种脉冲的分裂，对于发生器电压的符号改变基本上不延迟制动。有利的是，本专利技术规定了禁止装置与跟踪控制环所提供的制动命令相关。一个最佳实施例的特征在于，禁止装置产生制动命令，由跟踪控制环控制这种命令的延时。另一个实施例规定禁止装置具有时基，而且响应于测量脉冲的出现和消失。从下面参照附图所作的描述中本专利技术的其它目的、特征和优点就会显得很清楚，其中图1至4如上所述表示时计所获得的交流电压和测量脉冲的记时图，时计由现有技术的电子电路调节机械运动；图5表示本专利技术的调节时计的机械运动的电子电路的主要原理图；图6表示图5的时计的发生器的各极上的交流电压的记时图；图7至11表示在图5的电路的若干点上所获得的脉冲的记时图；以及图12简略表示图5的电子调节电路的电子时延电路Tmr的实施例。图5中简略表示本专利技术的时计的机电部分。它包括由卷簧所组成的机械能源2，卷簧经过用点划线所表示的齿轮系4与例如表面的指针的时间显示装置6相耦合，机械能源2还与电能发生器3的转子3a相耦合。发生器3还包括电感线圈3b，转子3a包括一般用箭头表示的双极磁体。本文中对这部分不作详细描述，因为对本领域的技术人员来说它可用各种公知的方式予以实施。在工作过程中，机械能源2旋转地驱动转子3a，线圈3b的端子B0、B1上出现交流电压Ug。在本案中，把端子B0看作具有基准电压V0的基准端子。参考端子B0的基准电压V0＝0伏，在端子B1上测量发生器电压Ug(见图5)。这个交流电压Ug加到整流器5，用以向调节运动的电子调节电路1供应恒定电压。整流器的最佳实施例的例子会进一步予以陈述。将会见到，电子电路1通过作用在为此目的所配置的发生器3的转子3a的制动装置上而可以调节时计的机械运动。表的运动就指示转子以一定速度转动的实际时间，这种速度称为正常速度。转子不加制动的自由速度比这个正常速度略快。当运动开始变慢或滞后时，使转予以其自由速度转动，补偿这种滞后。反之，当运动开始变快或超前时，由电子电路所提供的制动命令就把转子速度限制成低于正常速度，使得运动失去这种超前。在上述文献EP-A-0 679 968中给出了有关这些速度和制动模式的其它细节，其内容包含在本文中，必要时作为参考。因此，时计还包括用以测量运动速度的测量装置。它们最好由转子角频率的测量装置所构成。本专利技术旨在获得对应于转子每个角频率的测量脉冲，例如每转一个脉冲。这些测量脉冲实际上由电子电路1予以处理，以测量运动的偏差，以及必要时提供制动命令。这些测量装置和脉冲的处理会与电子电路一起作更详细的描述。通过使发生器3的线圈3b短路就能获得制动。当时由于这种偏差而流过的电流于是引起磁场的出现，磁场本身反抗引起这个电流，以及反抗转子的运动。可以设想使电流改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时计，包括： 一个电能发生器（３），该电能发生器包括转子（３ａ）和响应所述转子的转动而提供所述电能的装置（３ｂ）， 一个与所述转子（３ａ）机械耦合而使所述转子转动的机械能源（２），与所述发生器（３）相耦合用以产生由对应于转子（３ａ）的角频率的发生器（３）所提供的交流电压的角频率的测量脉冲的测量装置（Ｔｒｉｇ）， 响应制动命令信号用以向所述转子（３ａ）施加制动转矩的制动装置（Ｋ），以及 电子电路（１），该电子电路包括用以产生具有基准频率（ＩＦ）的信号的基准装置（Ｏｓｃ），以及跟踪控制装置（Ｄｉｖ、Ｃｍｐ、Ｔｍｒ），用以在所述测量脉冲超前基准信号时，控制所述制动装置（Ｋ），使得基准频率调节所述转子和所述机械能源的角频率，所述时计的特征在于，所述电子电路（１）还包括与所述测量脉冲（ＩＭ）同步、配置成用以避免所述测量脉冲分裂的禁止装置（Ｉｎｈ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E伯纳斯康尼，
申请(专利权)人：阿苏拉布股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]