CN104854519B - 热补偿精密时计电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子表，该电子表包括用于驱动模拟显示装置的至少一个电动机(M1)，包括传送连接到除法器电路(16)的时钟信号(Sh)的时基(14)的时钟模块(12)，所述除法器电路提供参考信号，该参考信号发送到被布置成控制所述电动机的控制电路(18)，所述电子表的特征在于时钟模块进一步包括在时基和除法器电路之间布置并且提供中间补偿信号(Si)的测量和校正电路(26)，以及时基、补偿模块、除法器电路和控制电路被布置在同一外壳(13)中以形成所述时钟模块。
Description
技术领域
本发明涉及包括用于驱动模拟显示装置的一个或多个电动机，时钟模块包括传送连接到除法器电路的时钟信号的时基的电子表，所述除法器电路传送参考信号，该参考信号发送到被布置成控制电动机的控制电路。
背景技术
参见图1，在现有技术中已知例如通过诸如石英谐振器1或连接到振荡器2(其输出连接到分频器电路3)的端子的硅MEMS谐振器的压电谐振器形成的时基，以获得表的所需工作频率以用于指示准确时间。分频器电路3的输出连接到(在此未示出)用于驱动齿轮系的电动机5的控制电路4，旋转诸如用于提供时间指示，即小时、分钟和可能的秒的指针的模拟显示装置。谐振器、振荡器、除法器电路和控制电路设置在同一外壳6中。
然而，采用该配置不可能具有独立于温度波动的电路，因为没有提供温度补偿电路。
存在已知的热补偿时计电路。这些电路包括连接到石英并且同样连接到温度测量和校正电路的时计模块。该测量和校正电路因此被布置用于测量温度并且校正时钟电路的运行。
这些电路的一个缺点在于它们占用空间，即它们具有很大的表面积，并且校准在组装机芯上执行。这增加了在机芯上执行的温度相关校正的制造成本。此外，该配置对渗入时计外壳的任何湿气敏感。该湿气敏感性导致时钟电路精度和可靠性的劣化。
此外，对于具有记时功能的时钟电路，存在具有附加模块的附加缺点，以及因此表面积和湿气敏感性的相同问题。
发明内容
本发明涉及一种电子表，其通过提出其时间显示可靠和准确并且制造成本较低的表来克服现有技术的上述缺点。
本发明因此涉及一种电子表，该表包括用于驱动模拟显示装置的电动机，包括传送连接到除法器电路的时钟信号的时基的时钟模块，所述除法器电路传送参考信号，该参考信号发送到被布置成控制所述电动机的控制电路，所述电子表特征在于时钟模块进一步包括在时基和除法器电路之间布置并且传送中间补偿信号的补偿模块，以及时基、补偿模块、除法器电路和控制电路被布置在同一外壳中以形成所述时钟模块，所述表进一步包括连接到时钟模块的记时模块，以及所述记时模块由来自时钟模块的中间补偿信号来提供时钟。
在有利的实施例中，时基包括谐振器和振荡器电路。
在有利的实施例中，时基传送32kHz的时钟信号。
在有利的实施例中，记时模块被布置成控制至少一个电动机。
在有利的实施例中，密封所述时钟模块外壳。
在有利的实施例中，时钟模块外壳是并入时基的集成电路。
在有利的实施例中，时计模块外壳由陶瓷制成。
本发明的优点在于其可生产一种表，其时钟模块可靠并且对于诸如湿气的外部干扰不敏感，并且在时钟模块上而不是在表的机芯上执行温度校正。
此外，本发明容易允许使用提供可靠和便宜的时钟模块的时钟模块热补偿信号来制造记时时钟模块。
本发明同样涉及一种方法，其校准包括传送连接到除法器电路的时钟信号的时基的至少一个时钟模块，所述除法器电路传送参考信号，该参考信号发送到被布置成控制所述电动机的控制电路，所述方法特征在于时钟模块进一步包括在时基和除法器电路之间布置并且传送中间补偿信号的测量和校正电路，特征在于该方法包括以下步骤：
-在外壳中组装时基、除法器电路、控制电路以及测量和校正电路；
-关闭外壳；
-测量根据温度的时基特性；
-确定校正参数；
-存储测量和校正电路的校正参数。
在有利的实施例中，密封该外壳。
在有利的实施例中，同时校准多个时钟模块。
在有利的实施例中，真空密封时钟模块外壳。
在有利的实施例中，该方法进一步包括如下步骤，包括将记时模块连接到时钟模块，并且所述记时模块由来自时钟模块的中间补偿信号提供时钟。
附图说明
根据本发明的表的其它优点和特征将在借助于非限制性示例单独给出并且由附图示出的本发明实施例的以下详细描述中显现得更加清楚，在附图中：
-图1是具有模拟显示的现有技术电子表的示图。
-图2是具有根据本发明的模拟显示的电子表的示图。
-图3是具有根据本发明变型的模拟显示的电子表的示图。
具体实施方式
根据在图2中示意性示出的本发明的第一实施例，本发明涉及包括具有时钟模块12的时钟电路10的电子时计。该时钟模块12包括例如通过诸如石英谐振器或连接到振荡器14b的端子的硅MEMS谐振器的压电谐振器的振荡器14a形成的时基14。该振荡器14b用于传送在时钟频率处的时钟信号Sh。该时钟频率一般是传统上称为32kHz的32768Hz。在说明书的其余部分中，术语“32kHz”将用于指32768Hz的该值。
振荡器输出连接到分频器电路16，以获得表指示确切时间所需的工作频率。例如，除法器电路16将在输出处传送1Hz频率，以使得秒针可以以每秒一步移动。分频器电路16的输出连接到控制电路18。该控制电路18用于控制时钟模块12，即调节时计的速率并且控制诸如低电池模式的功能。这将清楚的是，控制电路18、时基14和分频器电路16可以是单一组件的形式。
时钟电路10同样具有用于驱动齿轮系(在此未示出)的电动机M1，诸如用于提供时间指示，即小时、分钟和可能的秒的指针的旋转模拟显示装置。电动机连接到控制所述电动机M1运行的控制电路18。
根据本发明有利的是，控制电路18、时基14和分频器电路16被布置在同一外壳13中，并且时钟电路进一步包括用于热补偿的测量和校正电路26。该测量和校正电路26设置在振荡器电路14b和分频器电路16之间。该测量和校正电路26用于热补偿时钟模块12，即基于温度的，其将作用在来自振荡器14b的输出信号(即时钟信号Sh)上。测量和校正电路26作用以确保来自所述测量和校正电路26的输出信号在定义周期内平均上是准确的。为实现这点，测量和校正电路26抑制在时钟信号Sh中的脉冲。因此，由时基14与测量和校正电路26形成的组件传送信号Si，其频率低于时钟信号Sh的频率。这是由于测量和校正电路26抑制脉冲(即移除脉冲)的事实。例如，对于32kHz的时钟信号，通常称为8kHz信号(其被热补偿，即准确和可靠)的8192Hz频率信号将通过由时基14与测量和校正电路26形成的组件传送。
为了提高时钟模块12的可靠性，在其中布置时钟模块的外壳13由陶瓷制成，并且在校准之前被密封。将外壳13放置在真空中然后将其密封。这确保没有湿气将能够渗入所述外壳13。因此，湿气将不具有对时钟模块12精度的影响。
事实上，本发明的一个方面在于提供用于获得长期可靠的时钟电路10的校准方法。
为实现这点，该方法包括在同一外壳13中组装控制电路18、时基14、分频器电路16以及测量和校正电路26以形成时钟模块12。接着，分批即同时执行校准。因此清楚的是，同时校准多个时钟模块12。该校准包括根据温度测量谐振器14a和测量电路26的特征，以及然后包括确定校正参数。
这些校正参数存储在测量和校正电路26中。因此，同时确定多个时钟模块12的每个谐振器14a的校正参数。
该方法因此具有允许同时校准大量时钟模块12以及因此减少与校准相关的成本的优点。
有利地，根据本发明，该配置允许如在图3中可见的热补偿记时模块30的简单制造。
事实上，本发明使用来自时钟模块12的时钟信号以向记时模块30提供时钟。该记时模块30包括用于操作记时功能指针的一个控制电路和多个控制电路。例如，记时模块30的控制电路被布置成操作两个电机M2和M3。在该情况下，可以设想不具有连接到时钟模块12的电机M1。
优选地，记时模块30采用热补偿信号(即来自时钟模块12的测量和校正电路26的输出信号Si)提供时钟。在上述示例中，对于具有32kHz的时钟信号Sh，获得频率8kHz的热补偿信号Si。
因此，记时模块30是不具有其本身时基的模块，这减少了模块成本。
由时钟模块12传送的该热补偿信号Si用于重建用于记时模块30的有用信号。例如，热补偿信号可用于重建用于对记时模块的控制电路提供时钟的更高频率信号。因此，记时模块的控制电路可操作与该记时功能相关联的电机M2、M3。
重建的更高频率信号可用于确定齿轮系位置的功能。
存在采用热补偿时钟模块信号对记时模块提供时钟的可能性。
首先，这允许简单热补偿记时时钟模块的制造。事实上，已知的记时时钟模块直接使用32kHz的谐振器输出信号来操作。直接使用在谐振器输出处的信号意味着不能对信号热补偿。因此，记时时钟模块的操作变得随机。同样，使用现有的热补偿信号，意味着不必使记时模块30具有其本身的时基和其本身的测量和校正电路。
相反，采用本发明，可以获得具有以更低成本的完全热补偿记时功能的时钟电路10。事实上，本发明使用仅时钟模块12和在频率8kHz时的其热补偿信号Si，以热补偿记时模块30，确保热补偿信号由所述记时模块使用。因此，容易从时钟模块改变到记时时钟模块。
此外，这种配置提供了在电能上更经济的记时时钟模块。事实上，记时模块在比时基14频率更低的频率处使用热补偿时钟信号。频率越高，与互连能力联系的损耗越大。事实上，在横跨印刷电路板一定频率处的信号传输受到电容性和电感效应，并且受到可能发生的任何皮肤效应。这些效应都与频率相关联，涉及根据频率而与这些效应相联系的损耗增加。因此，为补偿损失，必须传送更高的电能。
采用本发明的配置，较低的频率用于对记时模块提供时钟，并且因此与过量消耗相联系的损耗更低。
将清楚的是，对本领域技术人员来说显而易见的是可对上述本发明各种实施例作出各种变化和/或改进和/或组合，而不背离由所附权利要求定义的本发明范围。
Claims (11)
1.电子表，包括：
用于驱动模拟显示装置的至少一个电动机(M1)，
时钟模块(12)，包括传送连接到除法器电路(16)的时钟信号(Sh)的时基(14)的时钟模块(12)，所述除法器电路传送参考信号，该参考信号发送到被布置成控制所述电动机的控制电路(18)，
所述电子表的特征在于时钟模块(12)进一步包括在时基和除法器电路之间布置并且传送中间补偿信号(Si)的测量和校正电路(26)，
时基、测量和校正电路、除法器电路和控制电路布置在同一外壳(13)中以形成所述时钟模块，并且
所述表进一步包括连接到时钟模块(12)的记时模块(30)，所述记时模块由来自时钟模块的中间补偿信号(Si)来提供时钟。
2.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于所述时基包括谐振器(14a)和振荡器电路(14b)。
3.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于时基(14)传送32kHz的时钟信号。
4.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于记时模块(30)被布置成控制至少一个电动机(M2、M3)。
5.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于时钟模块的外壳(13)被密封。
6.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于时钟模块(12)的外壳(13)是将时基并入其中的集成电路。
7.根据权利要求1所述的电子表，其特征在于时钟模块的外壳(13)由陶瓷制成。
8.一种方法，用于校准包括传送连接到除法器电路(16)的时钟信号(Sh)的时基(14)的至少一个时钟模块(12)，所述除法器电路传送参考信号，该参考信号发送到被布置成控制电动机的控制电路(18)，所述方法的特征在于时钟模块进一步包括在时基和除法器电路之间布置并且传送中间补偿信号(Si)的测量和校正电路(26)，该方法包括以下步骤：
-在外壳(13)中组装时基、除法器电路、控制电路以及测量和校正电路(26)；
-关闭外壳(13)；
-测量基于温度的时基(14)的特性；
-确定控制电路的校正参数；以及
-在测量和校正电路(26)中存储校正参数。
9.根据权利要求8所述的校准方法，其特征在于真空封闭外壳(13)。
10.根据权利要求8所述的校准方法，其特征在于同时校准多个时钟模块(12)。
11.根据权利要求8所述的校准方法，其特征在于所述方法进一步包括如下步骤，包括将记时模块(30)连接到时钟模块(12)，并且所述记时模块由来自时钟模块的中间补偿信号(Si)提供时钟。
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