專利名稱：發(fā)電機(jī)由發(fā)條盒驅(qū)動(dòng)的電子鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子鐘表，這種電子種表的電源由可手動(dòng)或自動(dòng)上條的發(fā)條盒與交流發(fā)電機(jī)聯(lián)接組成，用來經(jīng)整流器供電給電子鐘表的電子電路。
這種鐘表在瑞士專利686332中公開過。該專利文獻(xiàn)具體涉及一種可將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制到鐘表正常工作相應(yīng)的預(yù)定轉(zhuǎn)速的控制電路，只要發(fā)條盒的能量足以維持所要求的轉(zhuǎn)速值。
有的鐘表配備有動(dòng)力儲(chǔ)備量指示器以便通知鐘表的主人發(fā)條盒什么時(shí)候能量耗盡了，這類鐘表是大家早已熟悉的了。這種指示器以本發(fā)明申請人的名義在歐洲專利申請EP0762243中公開過。
這種指示器大體上的工作方式如下。在正常運(yùn)行期間，發(fā)電機(jī)直接與發(fā)條盒聯(lián)接，力圖轉(zhuǎn)得過快，從而使所供應(yīng)電壓的頻率高于所要求的按時(shí)鐘石英運(yùn)行的頻率標(biāo)準(zhǔn)得出的頻率值。因此，必須降低發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這是通過定期短接發(fā)電機(jī)的線圈進(jìn)行的。維持發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行所需要的減速次數(shù)在發(fā)條開始松弛時(shí)頗多，隨著發(fā)條中積蓄的能量的耗盡逐漸變少。
這樣，就可以用這個(gè)減速次數(shù)來確定發(fā)條的能量什么時(shí)候再也不足以維持時(shí)鐘正常工作。按照上述專利申請公開的原理，一連串減速的次數(shù)是在持續(xù)時(shí)間一定的連續(xù)時(shí)限內(nèi)計(jì)數(shù)的，若在該時(shí)限期間的減速次數(shù)少于預(yù)定值，可以激發(fā)顯示器來警告用戶動(dòng)力儲(chǔ)備快耗盡了。此外，還可以顯示出動(dòng)力儲(chǔ)備量仍足以顯示正確時(shí)間的小時(shí)數(shù)。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的這種鐘表，除了幾枚指針處還應(yīng)配備另一種器件，例如一個(gè)窗口，窗口后面是一個(gè)指示器，這個(gè)指示器必須以特殊的方式驅(qū)動(dòng)，使其隨動(dòng)力儲(chǔ)備量耗用狀態(tài)的函數(shù)動(dòng)作。
此外，有的電池驅(qū)動(dòng)的電子鐘表裝有電池消耗程度指示器，指示器借助于其中一個(gè)指針特別是秒針的特定動(dòng)作工作。這種電子鐘表也是大家所熟悉的。通常，這些指示器是這樣工作時(shí)當(dāng)電池電壓降到預(yù)定的最小值以下時(shí)，秒針有一個(gè)中斷的動(dòng)作，例如，不是每秒鐘搏動(dòng)一次，而是每兩秒種在表盤取兩秒鐘的搏動(dòng)行程。
本發(fā)明的目的是提供這樣的一種電子鐘表，電子鐘表的發(fā)電機(jī)由發(fā)條盒驅(qū)勸，因而無需設(shè)置專用的動(dòng)力儲(chǔ)備量消耗指示器，但另一方面，這個(gè)動(dòng)力消耗，和一般的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池供電的石英鐘表的情況一樣，可借助于秒針的特定動(dòng)作指示出來。
因此，本發(fā)明的電子鐘表包括一個(gè)交流電壓發(fā)電機(jī)，接電子鐘表的電子電路；一個(gè)發(fā)條盒，與所述發(fā)電機(jī)聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)；一套時(shí)間指針，也由所述發(fā)條盒驅(qū)動(dòng)；所述電子電路包括一個(gè)時(shí)基，用以提供標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)；比較裝置，用以將所述時(shí)基的頻率與所述交流電壓的頻率相比較，從而產(chǎn)生誤差信號(hào)；驗(yàn)證裝置，與所述比較裝置連接，供驗(yàn)證所述誤差信號(hào)是否超越第一預(yù)定閾值；減速裝置，由所述驗(yàn)證裝置控制，用以在所述誤差信號(hào)超越所述第一預(yù)定閾值時(shí)，在電氣上降低所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述鐘表的特征在于所述驗(yàn)證裝置也用以驗(yàn)證所述誤差信號(hào)是否超過大于所述第一預(yù)定閾值的第二預(yù)定閾值，并證實(shí)所述發(fā)條盒動(dòng)力儲(chǔ)備量的消耗程度，所述減速裝置在超越所述第二閾值時(shí)也受到控制；所述驗(yàn)證裝置也配置成使其驗(yàn)證，所述誤差信號(hào)超越所述第二預(yù)定閾值之后，所述誤差信號(hào)是否在所述時(shí)段期滿時(shí)控制所述減速裝置的預(yù)定時(shí)間期間變得至少等于第三預(yù)定閾值；
從而使所述各指針在每次所述誤差信號(hào)達(dá)到或超越所述預(yù)定第三閾值時(shí)以高于指示正確時(shí)間相應(yīng)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)來指示所述消耗狀態(tài)。
由于這些特征，第二和第三閾值的超越使發(fā)電機(jī)的電氣減速過程可以控制得使秒針從發(fā)條盒動(dòng)力儲(chǔ)備量消耗到某一程度起定期即刻轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于若干秒的角度，引起戴表人給發(fā)條盒上條。這樣就可以取消輔助的專門用以顯示動(dòng)力儲(chǔ)備量消耗情況的顯示器。
閱讀下面參照附圖僅以舉例的方式所作的說明可以清楚了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1是發(fā)條盒的上條/松條與所述發(fā)條盤轉(zhuǎn)數(shù)的函數(shù)關(guān)系曲線圖，示出了發(fā)條可加以利用的轉(zhuǎn)矩的變化情況，特別示出了動(dòng)力儲(chǔ)備量的消耗情況；圖2是本發(fā)明鐘表控制電路的簡圖；圖3是圖2的控制電路中使用的可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值作為時(shí)間的函數(shù)而變化的曲線圖，以便說明控制電路的工作過程；圖4通過本發(fā)明鐘表發(fā)電機(jī)的原理圖示出了這類電機(jī)的另一個(gè)具體實(shí)施例。
圖1示出了可用在具有本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的電子鐘表中的發(fā)條盒所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的變化情況的一個(gè)例子。圖中示出了發(fā)條盒在上條和松條的過程中，其克毫米轉(zhuǎn)矩值作為其轉(zhuǎn)數(shù)的函數(shù)而變化的情況。發(fā)條盒一圈通常相當(dāng)于鐘表大約8小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)然，所有這些值和以后給出的那些值僅僅是舉例而已。
曲線A相當(dāng)于上條曲線。曲線A從發(fā)條完全松弛的A1點(diǎn)開始，在發(fā)條盒轉(zhuǎn)7圈的上條過程之后的最大上條點(diǎn)A2結(jié)束，發(fā)條盒在A2點(diǎn)處位能轉(zhuǎn)矩約為1200克毫米。
曲線B是發(fā)條的松條曲線，在松條的過程中，發(fā)條盒給鐘表提供能量。此曲線在轉(zhuǎn)矩值約為1050克毫米(此轉(zhuǎn)矩值之所以比A2點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩值減小是因?yàn)椴豢杀苊獾臋C(jī)械損耗引起的)的B1點(diǎn)開始，在發(fā)條完全松弛的B2點(diǎn)結(jié)束，B2點(diǎn)當(dāng)然與A1點(diǎn)重合。
應(yīng)該指出的是，若鐘表是自動(dòng)上條的，則這些曲線會(huì)按加到鐘表的各項(xiàng)動(dòng)作的函數(shù)而變化，這時(shí)上條和松條兩項(xiàng)操作隨環(huán)境而變化，緊密一致。
圖中還通過虛線T表示臨界轉(zhuǎn)矩值(C臨界)。只要發(fā)條盒能提供大于此臨界值的轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子就始終會(huì)達(dá)到時(shí)鐘保持正確計(jì)時(shí)所需要的額定轉(zhuǎn)速。舉例說，這個(gè)臨界值可能相當(dāng)于發(fā)電機(jī)等于21.3赫的輸出電壓頻率。
超過曲線B與虛線T的變點(diǎn)Cc，鐘表一般就看成進(jìn)入“能量耗盡”狀態(tài)，鐘表商通常把這種狀態(tài)稱之為“EOL”，這是從“End ofLife”壽終正寢這個(gè)術(shù)語引來的，從模擬一般石英表中電池壽命的結(jié)束引來的。在此實(shí)例中，Cc點(diǎn)位于發(fā)條對應(yīng)于其大約5.3圈的松條程度的位置。EOL狀態(tài)遍及整個(gè)第一階段PFI，在此階段期間，發(fā)電機(jī)在較長的時(shí)間間歇減速，從而通過鐘表秒針的特殊動(dòng)作特別是秒針的跳動(dòng)動(dòng)作告訴用戶發(fā)條松條的情況。
PFI階段占了發(fā)條盒大約0.75圈的幅度，如圖1中的例子所示，接下去的階段是叫做發(fā)電機(jī)“顯著減速”階段。在此階段期間，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在各指針的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)際上達(dá)到戴表人難以覺察的轉(zhuǎn)數(shù)值。此階段持續(xù)到發(fā)條中積蓄的能量幾乎全部耗盡為止(在實(shí)例中為轉(zhuǎn)完第七圈之后)。
然而，鐘表無輪是自動(dòng)上條或手動(dòng)上條，只要再上足以條就仍然可輕易起動(dòng)起來。稍后將看到，可以根據(jù)電路設(shè)計(jì)時(shí)選取的某些參數(shù)使PFP階段緊路在PFI階段后面，或與PFI階段間隔一時(shí)段I，后者為圖1所示的情況。
此外，按照本發(fā)明稍后將參照圖4更詳細(xì)說明的另一個(gè)實(shí)施例，還可以在PFP階段終了時(shí)采取磁力減速降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的措施，例如最好借助安置在轉(zhuǎn)子附近適當(dāng)選取的距離的至少一個(gè)固定磁鐵施加輕微的磁力定位轉(zhuǎn)矩。這樣安排可以使發(fā)條盒暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)等待再次給發(fā)條自動(dòng)或手動(dòng)上條。
現(xiàn)在參看圖2，圖中示出了本發(fā)明鐘表的簡圖。
鐘表的發(fā)電機(jī)用方框1表示，它由一個(gè)磁化的轉(zhuǎn)子2和至少一個(gè)線圈3組成。轉(zhuǎn)子例如經(jīng)虛線表示的齒輪系4與里面裝有發(fā)條6的發(fā)條盒5機(jī)械聯(lián)接。發(fā)條可用手動(dòng)或自動(dòng)繞制機(jī)械繞制，這是眾所周知的，圖中沒有示出。齒輪系4也與一套由時(shí)針7、分針8和秒針9組成的報(bào)時(shí)指針聯(lián)接。各指針按適當(dāng)?shù)凝X輪傳動(dòng)比以一般方式彼此聯(lián)接，并與發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子剛性聯(lián)接，因而只要轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，各指針就轉(zhuǎn)動(dòng)。
發(fā)電機(jī)1在其端子1a和1b供應(yīng)例如頻率為21.3赫(64/3赫)最大值為1.2伏的交流電壓。發(fā)電機(jī)1接一個(gè)整流器，例如雙交變整流器(double alternation rectifier)10，整流器的輸出端接集成電路11，集成電路11的某些元件形成發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速控制電路。集成電路11的輸入電壓VDD和VSS是恒定的。應(yīng)該指出的是，圖2只示出集成電路11的那些實(shí)施本發(fā)明的原理所必不可少的元件。
石英12控制著形成集成電路11的一部分的一個(gè)振蕩器，由這個(gè)振蕩器給分頻器13發(fā)送頻率為32768赫的脈沖信號(hào)，時(shí)基即由這些元件構(gòu)成。
分頻器13的端子14提供的信號(hào)其頻率相當(dāng)于發(fā)電機(jī)1必須提供的使各指針7，8，9可正確報(bào)時(shí)的額定頻率。在上述實(shí)例中，額定頻率為21.3赫(64/3赫)。輸出端14接可逆計(jì)數(shù)器16的遞增計(jì)數(shù)輸入端15。
發(fā)電機(jī)1的端子1a接比較器17的一個(gè)輸入端，比較器17的另一個(gè)輸入端接基準(zhǔn)電壓源18，例如接地。比較器17的輸出端接可逆計(jì)數(shù)器16的逆減計(jì)數(shù)輸入端19。
發(fā)電機(jī)端子1a處的電壓一旦稍為超出地電位，比較器17就給可逆計(jì)數(shù)器16提供輸出脈沖。因此，在此實(shí)例中，假設(shè)發(fā)電機(jī)1完全在對應(yīng)于21.3赫頻率的額定轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)，則可逆計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)值在發(fā)電機(jī)輸出電壓每一次交變終了時(shí)必須為0。
可逆計(jì)數(shù)器16的輸出端接判定邏輯電路20。判定邏輯電路20根據(jù)稍后我們將回過來談的某預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)在端子21產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述標(biāo)準(zhǔn)是通過構(gòu)成該判定邏輯電路的一定數(shù)量的基本門電路的接線提供的資料。本技術(shù)領(lǐng)域的行家們在研究本說明書之后熟悉這些標(biāo)準(zhǔn)，是會(huì)制作這種判定邏輯電路的，因此這里不再詳述。
輸出端21處出現(xiàn)的信號(hào)加到有選擇地控制發(fā)電機(jī)1減速過程的開關(guān)元件22的控制極上。此開關(guān)元件22可以是個(gè)MOS晶體管，晶體管的源極/漏極通路連接在發(fā)電機(jī)1的端子1a與1b之間。
本發(fā)明的控制電路還采用叫做“啟動(dòng)”電路通常稱之為POR(電源接通復(fù)位)電路的電路23。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道，這種POR電路特別是設(shè)在大多數(shù)集成電路，而且特別是在電子鐘表使用的那些集成電路中，供設(shè)定集成電路處于某種邏輯狀態(tài)的元件，使邏輯電路加上電壓時(shí)，這些元件可以按適當(dāng)?shù)倪壿嫚顟B(tài)工作。
在本發(fā)明的裝置中，啟動(dòng)電路23有兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端23a和23b，兩個(gè)輸出端在加到集成電路11上的電壓分別在一個(gè)方向或另一個(gè)方向上超過預(yù)定值時(shí)改變邏輯電平。在所述實(shí)例中，忽略不計(jì)信號(hào)可能經(jīng)受的任何滯后作用時(shí)，這個(gè)數(shù)值可能約為0.7伏。
具體就本發(fā)明而論，啟動(dòng)電路23的輸出端23a接可逆計(jì)數(shù)器16，在其邏輯電平從“0”轉(zhuǎn)到“1”時(shí)可逆計(jì)數(shù)器1 6的電平取“1”。
輸出端23b接顯著減速開關(guān)元件24。開關(guān)元件24可由PMOS晶體管組成，晶體管的漏/源極路徑與電阻器25串聯(lián)連接，這兩個(gè)元件在一起構(gòu)成了并聯(lián)集成電路11電源端VDD和VSS的分路。當(dāng)啟動(dòng)電路23輸出端23的邏輯電平從“1”轉(zhuǎn)到“0”時(shí)，開關(guān)元件導(dǎo)通。
本發(fā)明鐘表的工作過程如下。
發(fā)條盒6的發(fā)條上條完畢之后，鐘表正常工作，本發(fā)明的控制電路負(fù)責(zé)限制發(fā)電機(jī)1轉(zhuǎn)速的任務(wù)，因?yàn)槿绻患右韵拗疲l(fā)電機(jī)可能會(huì)超速，直到高速驅(qū)動(dòng)各指針情況下累積在發(fā)條中的能量耗盡為止。
減速控制晶體管22的存在使轉(zhuǎn)速限制過程得以控制，晶體管22收到判斷邏輯電路20來的相應(yīng)信號(hào)時(shí)短接發(fā)電機(jī)的端子1a和1b，從而從電氣上降低發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。判斷邏輯電路20不斷地分析可逆計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)值，一旦計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)值等于“-1”就給晶體管22提供控制信號(hào)。正是在這些情況下。發(fā)電機(jī)頻率高于分頻器13提供的頻率，而且各指針7、8、9必然會(huì)轉(zhuǎn)得過快。這時(shí)使晶體管22導(dǎo)通有用，以便使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恢復(fù)到正確報(bào)時(shí)的相應(yīng)額定轉(zhuǎn)速。
因此，為了保持發(fā)電機(jī)1的額定轉(zhuǎn)速，控制電路不斷地將分頻器13提供的標(biāo)準(zhǔn)頻率與提供給發(fā)電機(jī)1的端子1a且由比較器17分析的電壓的頻率加以比較。
在所述的實(shí)例中，這種工作狀態(tài)持續(xù)發(fā)條盤5大約5.3圈的時(shí)間(比大約40小時(shí)還長一點(diǎn))，當(dāng)然假設(shè)發(fā)條6不處在手動(dòng)或自動(dòng)再上條的情況。隨著這一段時(shí)間的逐漸消逝，先后減速的頻率逐漸減小。應(yīng)該指出的是，在這種工作狀態(tài)下，晶體管22反復(fù)對發(fā)電機(jī)11進(jìn)行的短接并不干擾集成電路11的工作，在整流器10中設(shè)置電容值較大的兩個(gè)電容器(圖中未示出)就可以永久提供為此目的所需的電壓。
當(dāng)發(fā)條盒5產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩值降到C臨界值(圖1中的Cc點(diǎn))時(shí)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到其頻率再也不足以使比較器17處理的脈沖補(bǔ)償可逆計(jì)數(shù)器16源自分頻器13的脈沖的程度，但發(fā)電機(jī)提供給集成電路11的電壓仍足以使其工作。因此計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值增加到對應(yīng)于例如其總的正容量(計(jì)數(shù)器益出值)的預(yù)定閾值，在本實(shí)例中，此數(shù)值可等于512，考慮到計(jì)數(shù)器16端子15處的信號(hào)促使其繼續(xù)工作所使用的頻率，這個(gè)值相當(dāng)于24秒左右，判定邏輯20的接線也是為檢測此預(yù)定閾值進(jìn)行的。
因此，一旦達(dá)到此值，判定邏輯電路20就使減速晶體管22導(dǎo)通，以降低發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)。發(fā)電機(jī)1在遞增/遞減計(jì)數(shù)器16計(jì)數(shù)期間以低于額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，各指針7，8，9比正確時(shí)間相應(yīng)的轉(zhuǎn)速慢，滯后的時(shí)間等于所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間(filling time)(在該實(shí)例中為24秒)。
發(fā)電機(jī)1處于減速狀態(tài)，因而提供給集成電路11的電壓下降到低值，一旦整流器10的各充電電容器都充分放電，這個(gè)低值就變得小于集成電路11能仍然正確工作時(shí)的電壓(一般為0.7伏)。除其它影響之外這還使減速晶體管22不導(dǎo)通，所述晶體管再也不接收來自判定邏輯電路20的控制信號(hào)。此外，由于集成電路各端子的電壓下降到啟動(dòng)電路23作用應(yīng)的電壓值以下，信號(hào)在輸出端23a和23b的邏輯電平倒轉(zhuǎn)。
此后，發(fā)電機(jī)1可以加快轉(zhuǎn)動(dòng)，提供給集成電路11的電壓可以上升，直到啟動(dòng)電路23再次起作用并促使端子23a和23b的邏輯電平在反方向上改變狀態(tài)為止，這時(shí)集成電路11又開始工作了。
剛提到的這些操作是在PFI階段剛開始時(shí)進(jìn)行的，若發(fā)條6不上條，這些操作可持續(xù)到幾個(gè)小時(shí)之久，石英表為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式時(shí)，這時(shí)就轉(zhuǎn)入“EOL”型式的間歇前進(jìn)狀態(tài)。鐘表在此階段的其余操作過程如圖3中所示。圖3中的a)示出了啟動(dòng)電路23輸出端23a的邏輯電平在此操作階段的變化情況。圖3的b)部分示出了可逆計(jì)數(shù)器16中的計(jì)數(shù)值N(曲線C)如何可從端子23a和23b的POR信號(hào)如剛談到的那樣在反方向改變狀態(tài)的時(shí)刻起發(fā)生的變化。此時(shí)刻以圖3b)部分的t0表示。
可以看到，信號(hào)POR(輸出23)加到計(jì)數(shù)器16上。因此，當(dāng)此信號(hào)在時(shí)間t0轉(zhuǎn)到1時(shí)，計(jì)數(shù)器16上的計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)入+1。此外，判定邏輯電路20接分頻器13，從分頻器13接收確定在本實(shí)例中選取4秒的預(yù)定時(shí)限D(zhuǎn)P的時(shí)間信號(hào)。判定邏輯電路20還能在該預(yù)定時(shí)限D(zhuǎn)P終了、計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)值達(dá)到某一臨界值(N＝N臨界)或經(jīng)過這一值時(shí)給晶體管22提供控制信號(hào)。
盡管在PFI階段發(fā)電機(jī)1總是在低于額定值的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)，但還是以對正確時(shí)間的額定轉(zhuǎn)速來說足夠快的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)各指針，至于秒針，行程角則足以產(chǎn)生使鐘表的主人不難覺察到和驅(qū)使他重新上條的現(xiàn)象(該行程角一般為一次若干秒)。
然而，當(dāng)發(fā)電機(jī)1在PFI階段期間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)比較器17提供給計(jì)數(shù)器16的脈沖，其頻率總是比分頻率13提供的頻率低。于是計(jì)數(shù)器16正向計(jì)數(shù)。因此，判定邏輯電路20采用的標(biāo)準(zhǔn)旨在計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在分頻器13確定的預(yù)定時(shí)段DP期滿之前達(dá)到或超越N臨界值時(shí)控制減速晶體管22。圖3通過曲線C和D舉例說明了這個(gè)過程。曲線C對應(yīng)于正好在預(yù)定時(shí)段期滿時(shí)達(dá)到N臨界值的情況。曲線D示出了在預(yù)定時(shí)段DP期滿時(shí)計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)值N2遠(yuǎn)大于臨界值的情況。于是當(dāng)判定邏輯電路20在時(shí)段DP終了時(shí)控制減速晶體管22時(shí)，發(fā)電機(jī)1進(jìn)入減速狀態(tài)，提供給電路11的電壓急劇下降到電路11停止工作的程度，減速晶體管22再次進(jìn)入不導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)電機(jī)再次重新起動(dòng)，以間歇的方式驅(qū)動(dòng)秒針。只要沒有發(fā)生下列兩種情況之一，這個(gè)過程可以反復(fù)進(jìn)行。
第一種情況是用戶對發(fā)條手動(dòng)再上條或開始戴上鐘表而使其運(yùn)動(dòng)作傳遞到發(fā)條上。在此情況下，計(jì)數(shù)器16中的累計(jì)值會(huì)下降，這是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)1快速恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速，以分頻器13同樣的節(jié)奏給計(jì)數(shù)器16發(fā)送脈沖的緣故。這種情況在圖3中以曲線E表示。
另一種情況是動(dòng)力儲(chǔ)備量的消耗更為顯著的情況。在此情況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)再起動(dòng)時(shí)，其提供的電壓再也不足以提供給集成電路11。還記得，在上述實(shí)例中，此相應(yīng)的值為0.9伏。接著，操作過程進(jìn)入圖1以I表示的中間時(shí)段。在此時(shí)段期間，各指針總是以極慢的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，晶體管22不能使發(fā)電機(jī)減速。
由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步下降，起動(dòng)電路23會(huì)在例如提供給集成電路11的電壓在下降的方向上超越0.7伏時(shí)就起作用。發(fā)生此情況時(shí)，端子23b處的信號(hào)轉(zhuǎn)到“1”，從而使晶體管24導(dǎo)通。這使該晶體管24和電阻器25形成的分路連接在供電端VDD與VSS之間。分路的值選取得使此分路中形成的電流吸收一定量的能量，從而使發(fā)條盒5再也不能以戴表2能覺察到的速度驅(qū)動(dòng)各指針。這個(gè)極慢的速率是在整個(gè)顯著減速階段PFP期間建立的，持續(xù)到動(dòng)力儲(chǔ)備量幾乎全耗盡為止。
顯著減速階段PFP雖然是任選的，但可以告知戴表人完全停表的情況(這時(shí)秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)慢到戴表人覺察不出的程度)。沒有這個(gè)階段，戴表人不注意時(shí)可能會(huì)以為鐘表仍在運(yùn)轉(zhuǎn)，各指針雖然轉(zhuǎn)速慢但仍然在往前走，戴表人仍然覺察得出，尤其是在緊接著間歇減速階段PFI之后的某一段時(shí)間期間更是如此。此外，出于同樣的理由，還是盡可能縮短時(shí)段I的持續(xù)時(shí)間(在該期間各指針已轉(zhuǎn)動(dòng)得相當(dāng)慢，但仍轉(zhuǎn)得流暢)，這可通過選取極接近集成電路仍能工作的最小電壓和起動(dòng)電路23的輸出信號(hào)改變電平時(shí)的電壓的值達(dá)到。
還應(yīng)該指出的是，電阻器25的阻值必須選取得使其與晶體管24形成的分路不致于在戴表人從顯著減速階段PFP對發(fā)條5再上條時(shí)妨礙再起動(dòng)過程。
圖4示出了本發(fā)明可作為輔助件加到上述組件上以完全防止發(fā)電機(jī)1在顯著減速階段PFP終了時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例是在靠近發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子2周邊安置一個(gè)或多個(gè)吸力極小但能對該轉(zhuǎn)子施加輕微的定位轉(zhuǎn)矩的磁體，該轉(zhuǎn)矩必須小于發(fā)條盒在動(dòng)力儲(chǔ)備幾乎完全耗盡時(shí)所能提供的轉(zhuǎn)矩，以便不致于妨礙重新起動(dòng)。
在圖4例舉示出的實(shí)施例中，以平面圖示出的轉(zhuǎn)子2由多個(gè)垂直于圖面取向的磁體組成。這些磁體沿轉(zhuǎn)子的周邊南北極相間地交替配置。各磁體26也按同樣的取向安置在轉(zhuǎn)子旁邊。
權(quán)利要求
1.一種電子鐘表，包括交流電壓發(fā)電機(jī)(1)，接整流器(10)，用以給鐘表的電子電路(11)供電；發(fā)條盒(5，6)，與所述發(fā)電機(jī)(1)聯(lián)接，供驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)(1)用；一套時(shí)間指針(7，8，9)，也由所述發(fā)條盒(5，6)驅(qū)動(dòng)；所述電子電路包括時(shí)基(11，12)，用以提供標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)；比較裝置(16，17)，用以將所述時(shí)基(12，13)的頻率與所述交流電壓的頻率相比較，從而產(chǎn)生誤差信號(hào)；和驗(yàn)證裝置(20)，接所述比較裝置(16，17)，用以驗(yàn)證所述誤差信號(hào)是否超越第一預(yù)定閾值；和減速裝置(22)，由所述驗(yàn)證裝置(20)控制，用以在所述誤差信號(hào)超越所述第一預(yù)定閾值時(shí)對所述發(fā)電機(jī)(1)進(jìn)行電氣減速，所述鐘表的特征在于所述驗(yàn)證裝置(20)還配置成使其也驗(yàn)證所述誤差信號(hào)是否超越大于所述第一預(yù)定閾值的第干預(yù)在定閾值，并證實(shí)所述發(fā)條盒(5，6)動(dòng)力儲(chǔ)備的預(yù)定耗盡程度，在超越所述第二閾值時(shí)所述減速裝置(22)也受到控制；所述驗(yàn)證裝置(20)還配置成使其驗(yàn)證在超越所述第二預(yù)定閾值之后所述誤差信號(hào)是否在預(yù)定的時(shí)間期間變得至少等于第三預(yù)定閾值，以便在所述時(shí)段期滿時(shí)控制所述減速裝置；從而使所述各指針(7，8，9)在每次所述誤差信號(hào)達(dá)到或超越所述第三預(yù)定閾值時(shí)以高于指示正確時(shí)間相應(yīng)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，指示所述耗盡狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的鐘表，其特征在于，所述比較裝置包括一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器(16)，其第一輸入端(15)接收所述時(shí)基來的信號(hào)，其第二輸入端(19)接收頻率為所述發(fā)電機(jī)(1)提供的電壓的瞬時(shí)頻率的脈沖信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的鐘表，其特征在于，所述可逆計(jì)數(shù)器(16)的第二輸入端(19)接比較器(17)的輸出端，比較器(17)的第一輸入端接所述發(fā)電機(jī)(1)的輸出端(1a)，比較器(17)的第二輸入端接基準(zhǔn)電壓源(18)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的鐘表，其特征在于，所述驗(yàn)證裝置(20)是一個(gè)線連邏輯電路，供有選擇地根據(jù)其三個(gè)分別表示所述第一、第二和第三預(yù)定閾值的位置的函數(shù)分析所述可逆計(jì)數(shù)器(16)的輸出。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的鐘表，其中所述集成電路(11)有一個(gè)叫做POR電路的啟動(dòng)電路(23)，所述鐘表的特征在于，它還有一個(gè)電阻分路(24，25)可以在所述啟動(dòng)電路(23)檢測到所述整流器(10)提供的電壓下降到預(yù)定值以下時(shí)有選擇地連接所述整流器(10)的輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的鐘表，其特征在于，所述電阻分路由一個(gè)與開關(guān)元件(24)串聯(lián)連接的電阻器(25)組成，開關(guān)元件(24)的開關(guān)狀態(tài)由所述啟動(dòng)電路(23)控制，所述電阻器標(biāo)定得使鐘表可以在動(dòng)力儲(chǔ)備耗盡之后通過所述發(fā)條盒(5，6)的再上條重新啟動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的鐘表，其特征在于，它還包括至少一個(gè)磁體(27)安置在所述發(fā)電機(jī)(1)附近，給所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(2)施加一個(gè)定位轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的大小使鐘表可以在動(dòng)力儲(chǔ)備完全耗盡之后通過對所述發(fā)條盒的再上條重新啟動(dòng)起來。
全文摘要
本發(fā)明鐘表的集成電路(11)具有比較裝置(16,17,18)供將時(shí)基(12,13)的頻率與發(fā)電機(jī)(1)的頻率相比較用。由此產(chǎn)生的誤差信號(hào)由一個(gè)邏輯線路(20)檢測,從而可以驗(yàn)證該信號(hào)是否超過不同的閾值。超過這些值中兩個(gè)時(shí),發(fā)電機(jī)的電制動(dòng)器(22)就可以控制得使秒針從發(fā)條盒(5)動(dòng)動(dòng)儲(chǔ)備的某一耗盡程度起即刻定期轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于若干秒的角度,以便請戴表人對發(fā)條盒(5)的發(fā)條(6)再上條。
文檔編號(hào)G04C10/04GK1176415SQ9711614
公開日1998年3月18日 申請日期1997年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月1日
發(fā)明者P·－A·法里尼, J·-J·波恩 申請人:阿蘇拉布股份有限公司