Einrichtung zur Prüfung des Ganges von Uhren, insbesondere von solchen, die mit einer Unruhe ausgerüstet sind. Die einfachste Methode zur Prüfung von Uhren besteht darin, dass der von dem Zeiger der Uhr zurückgelegte Weg nach Ablauf einer hinreichend langen Zeit verglichen wird mit der Anzeige einer Normaluhr. Sobald von einer Uhr eine besondere Genauigkeit verlangt wird, ist. eine derartige Prüfmethode aber ausserordentlich umständlich, weil erst nach einer Reihe von Stunden erkennbare Abweichungen zwischen der zu prüfenden und der Normaluhr sich herausstellen. Da zur Erzielung einer hohen Genauigkeit meist mehrere Korrekturen erforderlich sind, muss man für die Einregulierung einer genau ge henden Uhr ungefähr eine Woche in Ansatz bringen.
Um diesen Zeitverlust zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, den Gang von Uhren in der Weise zu prüfen, dass die durch die Sch-,vingungen der Unruhe der zu prii- fenden Uhr gegebene Frequenz verglichen wird mit einer Normalfrequenz, die zweck mässig zum Beispiel durch eine genau ge hende Uhr mit derselben Übersetzung zwi schen Steigrad und Zeiger wie die zu prü fende Uhr erzeugt werden kann.
Um in mög lichst kurzer Zeit bereits Abweichungen fest stellen zu können, hat man weiterhin vorge schlagen, diesen Frequenzvergleich vorzu nehmen, indem mit der einen Frequenz der Stator und mit der andern Frequenz der Rotor eines kleinen Einphasensynchron- motors erregt wird, so dass der Rotor sich entsprechend der Phasenwanderung zwischen beiden Frequenzen verstellt. Diese Verstel- lung-kann an einem Zeiger abgelesen werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kann die Genauigkeit der zuletzt genannten Mess- methode noch verbessert und der zur An zeige erforderliche Energieaufwand verrin gert werden, wenn man die Phasenwande rung zwischen den zu vergleichenden Fre- quenzen erkennbar macht an einem Strom messgerät, dem aus einer Stromquelle Strom impulse zugeführt werden, deren Länge der jeweiligen Phasenabweichung zwischen bei den Frequenzen entspricht. Zu diesem Zweck bedient man sich vorteilhaft zweier Relais, von denen das eine, zum Beispiel im Takte der Frequenz der zu prüfenden Uhr erregt wird, während das andere im Takt der Nor malfrequenz erregt wird.
Beide Relais sind vorteilhafterweise so miteinander gekoppelt, dass sie sich gegenseitig derart beeinflussen, dass bei der Einschaltung des einen das an dere aberregt wird. Legt man nun in einen von dem einen Relais gesteuerten Stromkreis das Xessinstrument, dann ist die Länge der über dieses Messinstrument fliessenden Strom impulse abhängig von der Phasenverschie bung beider Frequenzen.
Jede Änderung des Instrumentenausschlages zeigt somit eine Phasenwanderung an und aus der Richtung der Ausschlagsänderung kann man ohne wei teres entscheiden, ob die zu prüfende Uhr zu schnell oder zu langsam geht, wenn klar gestellt ist, von welcher der beiden Frequen zen das den Instrumentenstromkreis schal tende Relaiserregt wird.
Um aus -der Bewegung der Unruhe einer Uhr eine Frequenz zu bilden, gibt es fol gende zweckmässige Möglichkeiten. Man kann .die einzelnen Schläge des Ankers bezw. des Steigrades durch ein Mikrophon auf einen Verstärker einwirken lassen. Diese be sonders einfache Methode ist im folgenden noch ausführlicher erörtert.
Man kann aber auch die Unruhe bezw. die die Unruhe enthaltende Uhr auf einer elastisch gelagerten Unterlage befestigen. Durch geeignete Bemessung der elastischen Lagerung der Unterlage kann man Resonanz bei Normalfrequenz erreichen und auf diese Weise(so erhebliche] Bewebgun gen ,der Unterlage erzielen, dass von ihnen ein Verstärker be quem, zum Beispiel auf elektromagnetischem Wege, beeinflusst werden kann.
Diese Art der Erzeugung führt jedoch zu stark abge flachten, dem Verstärker zufliessenden Span nungsstössen, so dass es schwer ist, einen für die Beobachtung der Phasenwanderung not wendigen, genau definierten Punkt aus der Frequenzkurve herauszugreifen.
Eine weitere unter Umständen sehr zweckmässige Form besteht in der Verwen dung einer photoelektrischen Zelle, die mit Hilfe der Unruhe oder unter Umständen noch zweckmässiger mit Hilfe des Ankers beein flusst wird. Zur Durchführung dieser Mass nahme muss allerdings die Unruhe der Uhr hinreichend zugänglich sein, was bei einer fertigen Uhr meist nicht mehr zutrifft. Da für dürfte dieses Verfahren sich besonders eignen, um eine noch nicht in eine Uhr ein gebaute Unruhe einer Prüfung zu unter ziehen. Man kann die Beeinflussung des Lichtstrahls durch die Unruhe, zum Beispiel in der Weise vornehmen, dass auf der Unruh achse ein kleiner Spiegel befestigt wird, der den Lichtstrahl steuert.
Man kann auch an der Unruhe oder an dem Anker eine geeig net angeordnete reflektierende Fläche benut zen, um den Lichtstrahl vorübergehend auf eine elektrische Zelle zu lenken. Man kann schliesslich auch die Schattenwirkung zum Beispiel eines Teils der Unruhe, dessen Bahn im übrigen frei von andern schattenwerfen den Teilen ist, oder eines Teils des Ankers benutzen, so dass die Photozelle ständig von dem Lichtstrahl getroffen wird und ihr Stromkreis nur momentan währenddes ruck artigen Durohtrittes des schattenwerfenden Teils durch das Strahlenbüschel verdunkelt. wird.
In den Fig. 1 und la ist zunächst einmal im Prinzip eine Ausführungsform der Er findung dargestellt. Dabei sind die an sich bekannten Methoden zur Erzeugung der Fre quenzen nicht mit eingezeichnet. Es ist viel mehr vorausgesetzt, dass der gezeichneten Anordnung Spannungsstösse im Rhythmus der beiden Frequenzen, das heisst also der Frequenz der zu prüfenden Uhr und der Normalfrequenz zufliessen. Die Spannungs stösse der einen Frequenz, zum Beispiel der Frequenz der zu prüfenden Uhr, werden dem Gitter eines Ionensteuerrohres 1 und die Spannungsstösse der Normalfrequenz dem Gitter einer Ionensteuerröhre 2 zugeführt.
Diese Ionensteuerröhren haben bekanntlich die Eigenschaft, dass sie durch eine Hilfs spannung leicht gezündet werden können, dass jedoch nur durch Unterbrechen des Ano denstromkreises eine Löschung möglich ist. 3 ist ein Kondensator, 4 ein .Strommessgerät, 5 und 6 sind Widerstände. 7 ist ein Maxi malrelais und 8 irgendeine bekannte Schal tung zur Erhaltung einer konstanten Span nung.
Die Wirkungsweise der Anordnung er klärt sich aus der Fig. ja. In dieser Figur sind mit la diejenigen Spannungsspitzen be zeichnet, welche dem :Gitter des Ionensteuer- rohres 1 entsprechend der zu prüfenden Fre quenz zufliessen. Mit 2a sind die Spannungs spitzen bezeichnet, die dem Gitter des Ionen steuerrohres 2 entsprechend der Normalfre quenz zufliessen. Unterhalb der Darstellung des zeitlichen Verlaufes dieser Spannungs spitzen ist der zeitliche Verlauf des durch das Messinstrument 4 fliessenden Stromes dargestellt.
Diese Stromimpulse sind Recht ecke, deren Höhe durch die konstant gehal tene Spannung und die Widerstände in dem Stromkreis bestimmt also konstant ist und :deren zeitliche Länge von dem Abstand der Spannungsspitzen la und 2a abhängt. Sobald nämlich der erste Impuls die Röhre 1.a ge zündet hat. fliesst über diese Röhre und das Messinstrument 4, ferner den Widersiand 5 und das Maximalrelais 7 ein Strom. Das Maximalrelais 7 spricht nicht an. weil es so bemessen ist. dass es die Summe beider Röh- renanorIenströme zum Ansprechen bedarf.
Sobald nun die Röhre 2 durch .den Impuls 2a gezündet wird, erlischt infolge des über den Kondensator 3 auf die Anode der Röhra 1 fliessenden Stromstosses diese Röhre, wäh rend nunmehr die Röhre 2 vom Strom durch flossen wird. Der Instrumentenstromkreis ist somit zur Zeit Stromlos und wird erst durch die nächste Spannungsspitze la, -elche di^ Röhre 1 zündet, und über den Kondensator 3 die Röhre 2 löscht, wieder eingeschalt t. Der Messinstrumentenzeiger stellt sich somit auf einen Mittelwert ein, der abhängig ist von dem Verhältnis derjenigen Zeitspanne,
während welcher Strom über das Messinstru- ment 4 fliesst zu derjenigen Zeitspanne, wäh rend welcher das Instrument stromlos ist. Bei Wahl eines hinreichend gedämpften Mess- gerätes ergibt- sich so eine ruhende Einstel lung des Zeigers, die sich lediglich ändert, wenn eine Frequenzwanderung zwischen bei den Impulsreihen stattfindet.
Unter der oben vorausgesetzten Annahme, dass die Röhre 1 von der Frequenz der zu prüfenden Uhr gesteuert wird, zeigt ein stei gender Ausschlag des Instrumentes 4 an, dass die Spannungsspitzen 2a hinter den Span nungsspitzen la zurückbleiben, da.ss also die Frequenz der zu prüfenden Uhr höher ist .als die Normalfrequenz. Umgekehrt würde eine Verringerung :des Zeigerausschlages anzeigen, dass die zu prüfende Uhr zu langsam geht.
Die Verwendung von Ionensteuerröhren als Relais hat den Vorteil, dass die Zeitkon stante des Relais praktisch null ist und so mit überhaupt nicht berücksichtigt zu wer den braucht, und dass vor allem nicht -die Gefahr besteht, dass bei längerem Gebrauch etwa :die Zeitkonstante des einen Relais sich ändert. Man kann unter Umständen aber auch auf diesen Vorteil verzichten und me chanische Relais verwenden, wofern nur beide Relais eine hinreichend gleichmässige Zeitkonstante haben. Langsame Änderungen innerhalb eines längeren Zeitabschnittes wür den die einzelnen Vergleichsmessungen nicht beeinflussen und insofern auch nicht stören.
Das Maximalrelais 7 soll verhindern, dass die Messung unterbrochen wird in dem Au genblick, wo die Spannungsspitzen la und 2a bei der Phasenwanderung momentan ein ander überdecken. Zünden nämlich beide Röhren gleichzeitig, dann bleibt der Konden sator 3 wirkungslos und es würde über beide Röhren dauernd Strom fliessen. Dieser dop pelte Anodenstrom bringt das Maximalrelais 7 zum Ansprechen. Dieses öffnet vorüber gehend den Anodenstromkreis beider Röhren, so dass nunmehr die Anordnung wieder be triebsbereit ist.
An Stelle eines Strommessgerätes 4 mit me chanischer Rückstellkraft und einer in die sem Fall erforderlichen konstanten Span nungsquelle kann man auch ein Doppelspul- messgerät mit elektrischer Rückstellkraft be nutzen und so die Anzeige des Messinstru- mentes spannungsabhängig machen. Dann wird die Verwendung einer konstanten Span nungsquelle entbehrlich.
Oben ist vorgeschlagen, die Frequenz der zu prüfenden Uhr und unter Umständen auch die Frequenz der Normaluhr auf elektrischem Wege mit Hilfe der periodisch bewegten Teile der Uhr, zum Beispiel der Unruhe, des Ankers, des Steigrades oder dergleichen ab zunehmen, indem ein Mikrophon von den schlagartigen Uhrgeräuschen beeinflusst wird. Es hat sich nun gezeigt, dass dabei roch Schwierigkeiten zu überwinden sind, weil man bei der elektroakustischen Ge räuschaufnahme keine präzis ausgeprägten und regelmässig wiederkehrenden einzelnen Spannungsspitzen erhält, die man ohne wei teres nach entsprechender Verstärkung zur Betätigung des Relais heranziehen könnte.
Das für das Ohr scharf markiert klingende Ticken der Uhr erzeugt, wie sich aus der Darstellung einer oszillographischen Auf nahme in der Fig. 2 ergibt, eine ganze Gruppe von Spannungsspitzen, die unterein ander sehr verschieden hoch sind und deren Rhythmus und Höhe innerhalb der verschie denen Perioden stark schwankt.
Insofern be reitet die zeitlich präzise Steuerung eines Re lais recht erhebliche Schwierigkeiten, ganz abgesehen davon, dass eine gewisse Geräusch stärke auch während derjenigen Zeit, wo mit dem Ohr Geräusche nicht festzustellen sind, während der ganzen Zeitdauer bleibt, so dass man infolgedessen die Empfindlichkeit der den Schall aufnehmenden und das Relais steuernden Anordnung nicht beliebig hoch bemessen kann. Da die oben erwähnte Gruppe von Spannungsspitzen ausserdem einen verhältnismässig grossen Teil der Perio den einnimmt, besteht die weitere Schwie rigkeit, dass sich die beiden Frequenzen ge genseitig stören, und zwar dann, wenn nahe- zu Phasengleichheit besteht.
In diesem Fall kann es vorkommen, dass die erste Span nungsspitze der etwas voreilenden Uhr das Relais erregt und den Anker umlegt. dass unmittelbar darnach die erste Spannungs spitze der etwas nacheilenden Frequenz das Relais in die andere Lage legt und dann aber noch eine weitere Spannungsspitze der vor eilenden Frequenz wieder unerwünscht die Anfangslage herbeiführt und so das Messer- gebnis fälscht.
Um die oben beschriebenen Schwierig keiten zu beheben, können besondere Vor kehrungen getroffen werden, um Anfang und Ende der Impulse innerhalb der Perioden eindeutig festzulegen. Ein Mittel dafür be steht zum Beispiel .darin, dass die von den Impulsen gesteuerte Relaisanordnung un mittelbar nach ihrer Erregung für eine im gleichen Sinne erfolgende Erregung gesperrt wird, und zwar für eine Zeitdauer, die klei ner sein muss als eine volle Periode. Da durch wird vor allem einmal verhindert, dass, wie kurz zuvor ausgeführt wurde, der Re laisanker in unerwünschter Weise durch zu lange fortdauernde Beeinflussung des Relais wieder umgelegt wird.
Eine weitere in dieser Richtung gehende Massnahme besteht zum Beispiel darin, dass eine besondere Verstärkeranordnung zur Kopplung der die Frequenzen erzeugenden Uhren und der Relaisanordnung benutzt wird, und zwar wird der Verstärker bewusst so ausgebildet, dass die Verstärkung mög lichst weit von der Linearität abweicht. Er folgt diese Abweichung in dem Sinne, dass der Verstärkungsgrad mit steigender Steuer spannung stark zunimmt dann werden im wesentlichen nur die höheren Spannungsspit zen verstärkt und die niedrigeren Spannungs spitzen praktisch ganz unwirksam gemacht.
Ist dagegen der Verstärker so bemessen, dass er in der Nähe eines Maximalwertes arbeitet, dann werden die höheren Spannungsspitzen nur etwa bis zu derselben Grösse verstärkt wie die niedrigeren Spitzen, so dass auch dann ein gleichmässigeres Arbeiten die Folge ist. Wie aus der in der Fig. 1 dargelegten Wirkungsweise der Anordnung ersichtlich ist, kommt es darauf an, dass die Impuls dauer möglichst genau .der Phasenabweichung zwischen beiden Frequenzen entspricht. Dazu :st aber erforderlich, dass möglichst scharf präzisierte Punkte der Periode zur Bildung der Impulse herangezogen werden. Im all gemeinen genügen die oben angeführten Mass nahmen den zu stellenden Bedingungen.
Es gibt jedoch Uhren, bei denen mit diesen Mass nahmen allein hinreichend genaue Prüfungs ergebnisse nur schwer zu erzielen sind, weil .die Geräuschschwelle dieser Uhren, das heisst also der durch ihre ständigen Geräusche ver ursachte Mindestwert der Wechselspannung, von vornherein ungünstig hoch liegt und ausserdem noch die durch die Schläge des Ankers bezw. Steigrades verursachten Spit zen besonders unregelmässig sind oder auch von dem eigentlichen Schlag ein sogenannter .,Vorschlag" erfolgt.
In diesen Fällen kann man zweckmässig an Stelle der obern beschrie- (ienen Massnahmen die Spannungsspitzen über die ganze Periode integrieren, indem man sie gleichi-iehtet bezw. eine Hälfte abschneidet und so einen Wellenstrom gewinnt, der auf die Relaisanordnung zum Einwirken ge bracht wird. Dieser Wellenstrom weist nun zunächst noch alle Unregelmässigkeiten auf, die sich aus den Abweichungen zwischen den einzelnen Perioden ergeben. Es hätte somit in vielen Fällen keinen Zweck, ihn unmittel bar zur Steuerung des Messstromkreises her anzuziehen.
Man kann jedoch die innerhalb einer Periode auftretenden Unregelmässigkei ten weitgehend unterdrücken, wenn man den Wellenstrom zunächst auf ein schwingungs fähiges Gebilde zur Einwirkung bringt, des sen Eigenfrequenz der Normalfrequenz ent spricht, dessen Resonanzkurve aber hinrei chend breit ist, um die möglichen Abwei chungen der Vergleichsfrequenz von der Nor malfrequenz noch mit zu umfassen. Ein sol ches Schwingungsgebilde kann entweder elektrischer oder mechanischer Natur .sein. Bei einem elektrischen Schwingungsgebilde wird man mit Rücksicht auf die verhältnis- mässig niedrige Periodenzahl mit einer sehr erheblichen Dämpfung zu rechnen haben, die durch besondere Massnahmen, zum Beispiel Riickkopplung, zweckmässig vermindert wird.
Die von dem elektrischen Schwingungsge bilde abgenommene Wechselspannung, die gewissermassen über eine Mehrzahl von Perio den gemittelt ist, kann dann auf ein Relais zur Einwirkung gebracht werden, das den Messinstrumentenkreis steuert. Dabei wird man zweckmässig als wirksamen Punkt der Span nungskurve einen möglichst in ,der Nähe der Nullinie liegenden wählen, weil dann Inten sitätsänderungen nur einen geringen Einfluss auf die Verschiebung des Ansprechpunktes haben.
Bei Verwendung von mechanischen Schwingungsgebilden kann man den Mess- instrumentenkreis durch ein Relais steuern, das unmittelbar über einen von .dem mecha nischen Schwinggebilde betätigten Kontakt geschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Mit 10 und 11 sind zwei Spulen, zum Beispiel zwei Telephonspulen, bezeichnet, die in Ab hängigkeit von den von der zu prüfenden Uhr und einer Normaluhr erzeugten Gang geräuschen erregt werden. 12 und 13 sind zwei Verstärker mit Gleichrichter und elektrischem Schwingungskreis, wobei, die Schwingungskreise auf die Normalfrequenz abgestimmt und entdämpft sind.
Die von den Schwingungskreisen erregten Ausgangsspu len 14 und 15 wirken auf zwei Spulen 16 und 17 ein, die in den Gitterkreis zweier Ionenrelais 18 und 19 angeordnet sind. 20 ist die gemeinsame Gittervorspannbatterie und 21 und 22 sind zwei Kondensatoren, die bei Einsetzen des Anodenstromes der jeweils zugehörigen Röhre über Transformatoren 23 und 24 und Gleichrichter 25 und 26 so auf geladen werden, dass,der weitere Teil der von den Spulen 16 und 17 ausgehenden Span nungskurve die Ionensteuerer nicht mehr zum Ansprechen bringen kann.
Die Konden satoren 21 und 22 entladen sich im Verlaufe einer Periode über die Gleichrichter 25, 26 und die Sekundärspulen der Transformatoren 23 und 24. Sollte der Widerstand der Gleich richter in Sperrichtung zu gross .sein, dann kann man noch besondere Entladewiderstände für die Kondensatoren vorsehen. 27 ist die gemeinsame Anodenbatterie der beiden Ionen röhren, 9 das Messinstrument, das im Ano denstromkreis,des einen Ionenrohres liegt und 29 ein Kondensator, mit dessen Hilfe die Ionenrohre sich gegenseitig löschen. 30 ist ein Maximalrelais, das anspricht, falls etwa zufällig beide Ionensteuerer gleichzeitig ge zündet haben sollten.
Die Wirkungsweise dürfte ohne weiteres klar sein. Wird zunächst zum Beispiel das Innenrohr 18 gezündet, djann wird sein Gitter für annähernd Periodendauer gesperrt. Gleichzeitig fliesst über das Messinstrument 9 ein Strom, dessen Stärke bei konstanter Spannung .der Stromquelle 27 eine konstante Grösse hat. Sobald nun das Ionenrohr 19 ge zündet wird, bringt es das Ionenrohr 18 zum Erlöschen durch .den Entladestoss des Kon- densators 29.
Infolgedessen wird das Instru ment 9 stromlos, bis wiederum die Ionen röhre 18 gezündet wird. Auf diese Weise kann also aus :der Veränderung des Aus schlages des Messinstrumentes 9 der Gang der zu prüfenden Uhr abgelesen werden.
An Stelle der Ionensteuerer können unter Umständen auch mechanische Relais benutzt werden. Die Sperrung dieser Relais während eines wesentlichen Teils der an das Anspre chen sich anschliessenden Zeit von Perioden dauer wird man zweckmässig nicht am Re lais selbst, sondern an einer geeigneteren Stelle der gesamten Anordnung. zum Beispiel an einem Verstärkerrohr der vorgeschalteten Verstärker vornehmen.
Device for checking the rate of clocks, especially those that are equipped with a balance. The simplest method for testing clocks consists in comparing the distance covered by the hand of the clock after a sufficiently long time has elapsed with the display of a normal clock. As soon as a particular accuracy is required of a watch. Such a test method, however, is extremely cumbersome because discernible discrepancies between the watch to be tested and the normal watch only become apparent after a number of hours. Since several corrections are usually required to achieve a high level of accuracy, it takes about a week to adjust an accurate clock.
In order to avoid this loss of time, it has already been proposed to check the rate of clocks in such a way that the frequency given by the oscillations of the restlessness of the clock to be tested is compared with a normal frequency, which is useful, for example can be generated by an accurate watch with the same ratio between the steering wheel and pointer as the watch to be tested.
In order to be able to identify deviations in the shortest possible time, it has also been proposed to carry out this frequency comparison by exciting the stator with one frequency and the rotor of a small single-phase synchronous motor with the other frequency, so that the rotor adjusts according to the phase shift between the two frequencies. This adjustment can be read from a pointer.
According to the present invention, the accuracy of the last-mentioned measuring method can be further improved and the energy expenditure required for display can be reduced if the phase shift between the frequencies to be compared is made recognizable on a current measuring device, the current from a current source pulses are supplied, the length of which corresponds to the respective phase deviation between the frequencies. For this purpose it is advantageous to use two relays, one of which is excited, for example, at the rate of the frequency of the watch to be tested, while the other is excited at the rate of the normal frequency.
Both relays are advantageously coupled to one another in such a way that they mutually influence one another in such a way that when one is switched on, the other is de-excited. If the measuring instrument is now placed in a circuit controlled by one relay, then the length of the current pulses flowing through this measuring instrument depends on the phase shift of the two frequencies.
Every change in the instrument deflection thus indicates a phase shift and from the direction of the change in deflection one can easily decide whether the watch to be tested is going too fast or too slow, if it is clear from which of the two frequencies that the instrument circuit is switching Relay energized.
To form a frequency from the movement of the restlessness of a clock, there are the following useful options. You can .the individual blows of the anchor respectively. of the climbing wheel to act on an amplifier through a microphone. This particularly simple method is discussed in more detail below.
But you can also bezw the restlessness. fix the clock containing the unrest on an elastically mounted base. By suitably dimensioning the elastic support of the base, resonance at normal frequency can be achieved and in this way (so significant) movements of the base can be achieved that an amplifier can be comfortably influenced by them, for example by electromagnetic means.
However, this type of generation leads to very flattened voltage surges flowing to the amplifier, so that it is difficult to pick out a precisely defined point from the frequency curve that is necessary for observing the phase migration.
Another form, which may be very useful, is the use of a photoelectric cell, which is influenced with the help of the unrest or, under certain circumstances, even more appropriately with the help of the armature. To carry out this measure, however, the unrest of the clock must be sufficiently accessible, which is usually no longer the case with a finished clock. This procedure is particularly suitable for testing a balance that has not yet been built into a watch. The light beam can be influenced by the unrest, for example in such a way that a small mirror is attached to the unrest axis that controls the light beam.
You can zen an appropriately arranged reflective surface on the balance or on the armature benut in order to temporarily direct the light beam onto an electrical cell. Finally, one can also use the shadow effect of, for example, a part of the restlessness, the path of which is otherwise free of other shadow-casting parts, or a part of the anchor, so that the photocell is constantly hit by the light beam and its circuit only jerks momentarily during this Dura step of the shadow-throwing part darkened by the bundle of rays. becomes.
In Figs. 1 and la, an embodiment of the invention is first shown in principle. The methods known per se for generating the frequencies are not shown here. It is much more a prerequisite that voltage surges flow to the arrangement shown in the rhythm of the two frequencies, i.e. the frequency of the watch to be tested and the normal frequency. The voltage surges of one frequency, for example the frequency of the watch to be tested, are supplied to the grid of an ion control tube 1 and the voltage surges of the normal frequency to the grid of an ion control tube 2.
As is known, these ion control tubes have the property that they can be easily ignited by an auxiliary voltage, but that they can only be extinguished by interrupting the ano circuit. 3 is a capacitor, 4 is an ammeter, 5 and 6 are resistors. 7 is a maximum relay and 8 any known circuit for maintaining a constant voltage.
The mode of operation of the arrangement is clear from the figure. Yes. In this figure, those voltage peaks are designated by la, which flow to the grid of the ion control tube 1 according to the frequency to be tested. With 2a, the voltage peaks are referred to, which flow to the grid of the ion control tube 2 according to the normalfrequency. Below the representation of the time profile of these voltage peaks, the time profile of the current flowing through the measuring instrument 4 is shown.
These current pulses are rectangles, the height of which is determined by the voltage held constant and the resistances in the circuit are therefore constant and: the length of which depends on the distance between the voltage peaks la and 2a. As soon as the first pulse ignites the tube 1.a. A current flows through this tube and the measuring instrument 4, furthermore the resistor 5 and the maximum relay 7. The maximum relay 7 does not respond. because it is so sized. that the sum of the two tube anorIencurrents is required to respond.
As soon as the tube 2 is ignited by the pulse 2a, this tube is extinguished due to the current surge flowing through the capacitor 3 to the anode of the tube 1, while the tube 2 is now flowing through the tube. The instrument circuit is thus de-energized at the moment and is only ignited by the next voltage spike Ia, whichever tube 1, and tube 2 is extinguished via the capacitor 3 and is switched on again. The measuring instrument pointer is thus set to an average value that is dependent on the ratio of the time span
during which current flows through the measuring instrument 4 at the time period during which the instrument is de-energized. If a sufficiently damped measuring device is selected, the pointer is set at rest, which only changes when a frequency shift takes place between the pulse series.
Under the assumption made above that the tube 1 is controlled by the frequency of the clock to be tested, an increasing deflection of the instrument 4 indicates that the voltage peaks 2a are lagging behind the voltage peaks la, i.e. the frequency of the clock to be tested Clock is higher than the normal frequency. Conversely, a decrease in the pointer deflection would indicate that the watch to be tested is running too slowly.
The use of ion control tubes as relays has the advantage that the time constant of the relay is practically zero and therefore does not need to be taken into account at all, and above all that there is no risk that with prolonged use, for example: the time constant of the one Relay changes. Under certain circumstances, however, you can forego this advantage and use mechanical relays, provided that both relays have a sufficiently uniform time constant. Slow changes within a longer period of time would not affect the individual comparative measurements and therefore would not interfere.
The maximum relay 7 is intended to prevent the measurement from being interrupted at the moment when the voltage peaks 1 a and 2 a momentarily overlap each other during phase migration. If both tubes ignite at the same time, then the capacitor 3 remains ineffective and current would flow continuously through both tubes. This doubled anode current brings the maximum relay 7 to respond. This temporarily opens the anode circuit of both tubes so that the arrangement is now ready for operation again.
Instead of an ammeter 4 with a mechanical restoring force and a constant voltage source required in this case, a double-coil measuring device with an electrical restoring force can also be used and thus make the display of the measuring instrument voltage-dependent. The use of a constant voltage source is then unnecessary.
Above it is proposed that the frequency of the clock to be tested and possibly also the frequency of the normal clock by electrical means with the help of the periodically moving parts of the clock, for example the balance, the armature, the climbing wheel or the like from increasing by a microphone from the sudden clock noises is influenced. It has now been shown that there are smell difficulties to be overcome because the electroacoustic noise recording does not result in precisely pronounced and regularly recurring individual voltage peaks that could easily be used to actuate the relay after appropriate amplification.
The ticking of the clock, which is sharply marked for the ear, produces, as can be seen from the illustration of an oscillographic recording in FIG. 2, a whole group of voltage peaks that are very different from each other and their rhythm and height within the various ones Periods fluctuates greatly.
In this respect, the precise timing of a relay causes considerable difficulties, quite apart from the fact that a certain level of noise remains throughout the period during the time when noises cannot be detected with the ear, so that the sensitivity of the the sound-absorbing and relay-controlling arrangement can not be dimensioned arbitrarily high. Since the above-mentioned group of voltage peaks also occupies a relatively large part of the period, there is a further difficulty in that the two frequencies interfere with one another, namely when there is almost the same phase.
In this case it can happen that the first voltage peak of the slightly leading clock energizes the relay and throws the armature. that immediately afterwards the first voltage peak of the slightly lagging frequency puts the relay in the other position and then another voltage peak of the leading frequency undesirably brings about the initial position and thus falsifies the measurement result.
In order to resolve the difficulties described above, special precautions can be taken to clearly define the beginning and end of the pulses within the periods. One means for this consists, for example, in the fact that the relay arrangement controlled by the pulses is blocked immediately after its excitation for an excitation taking place in the same sense, namely for a period of time which must be less than a full period. This prevents, above all, once that, as was stated shortly before, the relay armature is turned over again in an undesirable manner by influencing the relay for too long.
Another measure going in this direction is, for example, that a special amplifier arrangement is used to couple the clocks that generate the frequencies and the relay arrangement, and the amplifier is deliberately designed so that the amplification deviates as far as possible from linearity. It follows this deviation in the sense that the degree of amplification increases sharply with increasing control voltage, then essentially only the higher voltage peaks are amplified and the lower voltage peaks are made practically completely ineffective.
If, on the other hand, the amplifier is dimensioned in such a way that it works in the vicinity of a maximum value, then the higher voltage peaks are only amplified to approximately the same size as the lower peaks, so that even then the result is more uniform operation. As can be seen from the mode of operation of the arrangement shown in FIG. 1, it is important that the pulse duration corresponds as precisely as possible to the phase deviation between the two frequencies. For this: it is necessary, however, that points of the period that are as sharply specified as possible are used to form the pulses. In general, the measures listed above meet the conditions to be set.
However, there are clocks for which sufficiently accurate test results are difficult to achieve with these measures alone, because the noise threshold of these clocks, i.e. the minimum value of the alternating voltage caused by their constant noises, is unfavorably high from the start and also nor those by the blows of the anchor respectively. Steigrades caused peaks are particularly irregular or a so-called "suggestion" occurs from the actual impact.
In these cases, instead of the measures described above, it is advisable to integrate the voltage peaks over the entire period by cutting them off in the same way or one half and thus generating a wave current which is brought to act on the relay arrangement. This wave current initially shows all the irregularities that result from the deviations between the individual periods, so in many cases it would not be useful to use it directly to control the measuring circuit.
However, the irregularities that occur within a period can be largely suppressed if the wave current is first applied to an oscillatory structure whose natural frequency corresponds to the normal frequency, but whose resonance curve is sufficiently broad to accommodate the possible deviations from the reference frequency to be included in the normal frequency. Such a vibrational structure can be either electrical or mechanical in nature. In the case of an electrical oscillation structure, taking into account the relatively low number of periods, one has to reckon with very considerable damping, which is appropriately reduced by special measures, for example feedback.
The alternating voltage taken from the electrical oscillation structure, which is to a certain extent averaged over a plurality of periods, can then be applied to a relay that controls the measuring instrument circuit. It is advisable to choose an effective point on the voltage curve which is as close as possible to the zero line, because changes in intensity then only have a minor influence on the shifting of the response point.
When using mechanical oscillating structures, the measuring instrument circuit can be controlled by a relay that is switched directly via a contact operated by the mechanical oscillating structure.
An embodiment of the invention is. shown schematically in FIG. With 10 and 11 two coils, for example two telephone coils, are referred to, which are excited in dependence from the noise generated by the clock to be tested and a normal clock. 12 and 13 are two amplifiers with a rectifier and an electrical oscillating circuit, the oscillating circuits being tuned to the normal frequency and undamped.
The output coils 14 and 15 excited by the oscillating circuits act on two coils 16 and 17 which are arranged in the lattice circle of two ion relays 18 and 19. 20 is the common grid biasing battery and 21 and 22 are two capacitors, which are charged when the anode current of the respective associated tube begins via transformers 23 and 24 and rectifiers 25 and 26 in such a way that the remaining part of the coils 16 and 17 are charged Voltage curve that can no longer make the ion controller respond.
The capacitors 21 and 22 discharge over the course of a period via the rectifiers 25, 26 and the secondary coils of the transformers 23 and 24. If the resistance of the rectifier in the reverse direction is too large, then you can still provide special discharge resistors for the capacitors . 27 is the common anode battery of the two ion tubes, 9 is the measuring instrument that is in the anode circuit of one ion tube and 29 is a capacitor with the help of which the ion tubes extinguish each other. 30 is a maximum relay that responds if, by chance, both ion controllers should have ignited simultaneously.
The mode of action should be immediately clear. If, for example, the inner tube 18 is initially ignited, its grid is blocked for approximately the period. At the same time, a current flows through the measuring instrument 9, the strength of which at a constant voltage of the current source 27 has a constant magnitude. As soon as the ion tube 19 is now ignited, it causes the ion tube 18 to go out due to the discharge of the capacitor 29.
As a result, the instru ment 9 is de-energized until the ion tube 18 is ignited again. In this way, the rate of the watch to be tested can be read from: the change in the blow of the measuring instrument 9.
Mechanical relays may also be used in place of the ion controllers. The blocking of these relays during a substantial part of the period of periods following the Anspre chen is expedient not on the relay itself, but at a more suitable point of the entire arrangement. for example, on an amplifier tube of the upstream amplifier.