CN2641683Y - 无齿轮电磁时钟 - Google Patents
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Abstract
无齿轮电磁时钟属于电子产品技术领域，涉及一种电子时钟。包括正面带有时间标识的表盘，由永磁材料制成的指针(3)，由电磁线圈组成的分别驱动指示时、分、秒的指针(3)在表盘上移动的线圈阵列(2)、控制线圈阵列(2)中每个电磁线圈导通的单片机(4)与单片机(4)的输出端连接的驱动电磁线圈导通的功率驱动模块(5)、为线圈阵列(2)、单片机(4)和功率驱动模块(5)供电的电源(6)及设置在表盘背面方向的用于固定线圈阵列(2)、单片机(4)、功率驱动模块(5)和电源(6)且与表盘连接的底板(7)组成的驱动部分。具有结构简单，成本低，可靠性高，易于维护的特点，可望在多种场合获得应用推广。
Description
技术领域
本实用新型属于电子产品技术领域，涉及一种电子时钟。
背景技术
一般日常使用的钟、表，无论由何种方式驱动，其内部都涉及一系列齿轮机构，用以完成“时”、“分”、“秒”指针的驱动与协调运动。这种结构比较复杂，不便于制造、装配，易出故障，不易维护，成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种价格低，可靠性高，易于维护的电磁驱动时钟装置来解决上述缺点。
本实用新型的一种无齿轮电磁时钟，包括正面带有时间标识的表盘，指示时间的指针和驱动指针移动的驱动部分，其特征在于，采用了由永磁材料制成的指针3，采用了由电磁线圈组成的分别驱动指示时、分、秒的指针3在表盘上移动的线圈阵列2、控制线圈阵列2中每个电磁线圈导通的单片机4、与单片机4的输出端连接驱动电磁线圈导通的功率驱动模块5、为线圈阵列2、单片机4和功率驱动模块5供电的电源6及设置在表盘背面方向的用于固定线圈阵列2、单片机4、功率驱动模块5和电源6且与表盘连接的底板7组成的驱动部分。
本实用新型如图1所示，采用了平板状的表盘1，采用了由3组分别放置在3个同心圆上的电磁线圈组成的线圈阵列2，每个电磁线圈的磁极分别垂直于表盘1的表面，内层的一组电磁线圈的个数为12的整数倍，外层和中间的一组电磁线圈的个数分别为60的整数倍，在表盘1和线圈阵列2之间设有用于在指针3静止时使其吸附在表盘1上的软磁衬圈8；工作原理为：如图6所示，在单片机时钟频率的控制下，脉冲电流依次通过每组电磁线圈的每个电磁线圈，故同一时刻每一组电磁线圈只有一个电磁线圈有电流通过，并产生电磁力，电磁力对由永久磁铁制成的指针产生吸引力，牵引其运动，如图3所示，当指示秒的指针运转1周时，指示分的指针运转1/60周，指示分的指针运转1周时，指示时的指针运转周1/12周。在运动的间隙，指针吸附在平面软磁衬圈8上。
本实用新型如图2所示，采用了具有3个同心的圆环凹槽的表盘1，所述的用于指示时、分、秒的指针3分别放置在从内到外的3个圆环凹槽中，采用了由3组、每组2列的电磁线圈组成的线圈阵列2，其中的每列电磁线圈分别放置在所述的3个圆环凹槽的两个侧面的外侧，且每个电磁线圈的磁极分别垂直于圆环凹槽的侧面且指向圆环凹槽的圆心，每组电磁线圈中的两列电磁线圈一一对应，组成电磁线圈对，内层的两列电磁线圈的个数分别为12的整数倍，外层和中间的两列电磁线圈的个数分别为60的整数倍，在表盘1的每个圆环凹槽的两个侧壁上分别设置有用于在指针3静止时使其吸附在表盘1的圆环凹槽内的软磁衬圈8。工作原理为：如图6所示，在单片机时钟频率的控制下，脉冲电流依次通过每组电磁线圈组的每对电磁线圈，故同一时刻每组电磁线圈只有一对线圈有电流通过，产生电磁力，电磁力对以永久磁铁制成的指针产生吸引力，牵引其运动，如图4所示，当指示秒的指针运转1周时，指示分的指针运转1/60周，指示分的指针运转1周时，指示时的指针运转周1/12周。由于凹槽壁上附有软磁衬圈8，故在电磁线圈通电的间隙，指针吸附在凹槽壁上。即使表盘在大倾角或垂直时，指针也不会滑落。
本实用新型通过电磁力使永久磁铁制作的指针自动移动，时、分、秒之间的协调依靠单片机控制来实现，运动则依靠电磁力驱动来实现，完全没有机械传动与协调装置，因此，具有结构简单，成本低，可靠性高，易于维护的特点，可望在多种场合获得应用推广。
附图说明
图1本实用新型的具有平板状表盘的结构示意图；
图2本实用新型的具有圆环凹槽表盘的结构示意图；
图3本实用新型的具有平板状表盘的指针移动示意图；
图4本实用新型的具有圆环凹槽表盘的指针移动示意图；
图5本实用新型的驱动部分框图；
图6本实用新型的驱动部分电路示意图；
图中：1、表盘，2、线圈阵列，3、指针，4、单片机，5、功率驱动模块，6、电源，7、底板，8、软磁衬圈。
具体实施方式
实施例1：本实用新型采用8031系列的单片机4，功率驱动模块5采用通用的三极管电流放大电路，如图6所示，电源6输入接市电交流220V电源，输出有+5V和+12V，分别提供给单片机4和功率驱动模块5，指示时、分、秒的指针3采用高强力用磁铁，驱动指示时、分、秒的指针3的线圈阵列2固定在底板7上，呈3个同心圆分布，每个电磁线圈的磁场方向垂直于表盘1的表面，驱动指示时的指针的线圈阵列由24个电磁线圈组成，分布在直径为95mm的圆周上，驱动指示分的指针的线圈阵列由60个电磁线圈组成，分布在直径为160mm的圆周上，驱动指示秒的指针的线圈阵列由60个电磁线圈组成，分布在直径为240mm的圆周上，其中的每个电磁线圈的直径为10mm，高5mm。表盘1的材料为普通玻璃，软磁衬圈8的材料为铁，按图1所示采用常规方法安装调试。
实施例2：本实用新型采用8031系列的单片机4，功率驱动模块5采用通用的三极管电流放大电路，如图6所示，电源6输入接市电交流220V电源，输出有+5V和+12V，分别提供给单片机4和功率驱动模块5，指示时、分、秒的指针3采用高强力用磁铁，表盘1用高强度塑料制成，并设置有3个宽5mm、深5mm圆环凹槽，3个圆环凹槽的中心直径分别为360mm、210mm、90mm，指示时、分、秒的指针3分别放在3个圆环凹槽中，驱动指示时、分、秒的指针3的线圈阵列2分别成对设置在3个圆环凹槽的两侧面的外侧，每个电磁线圈的磁场方向垂直于所在位置圆环凹槽的侧壁，并固定在底板7上，驱动指示时的指针的线圈阵列由24对电磁线圈组成，分布在中心直径为90mm的圆环凹槽的两侧，驱动指示分的指针的线圈阵列由60对电磁线圈组成，分布在中心直径为210mm的圆周圆环凹槽的两侧，驱动指示秒的指针的线圈阵列由60对电磁线圈组成，分布在中心直径为360mm的圆环凹槽的两侧，其中的每个电磁线圈的直径为10mm，高5mm，软磁衬圈8的材料为铁，按图2所示采用常规方法安装调试。
本实用新型通过电磁力使永久磁铁制作的指针自动移动，时、分、秒之间的协调依靠单片机来控制，运动则依靠电磁力来驱动，实现了用电磁驱动来代替齿轮机构传动。
Claims (3)
1、一种无齿轮电磁时钟，包括正面带有时间标识的表盘，指示时间的指针和驱动指针移动的驱动部分，其特征在于，采用了由永磁材料制成的指针(3)，采用了由电磁线圈组成的分别驱动指示时、分、秒的指针(3)在表盘上移动的线圈阵列(2)、控制线圈阵列(2)中每个电磁线圈导通的单片机(4)、与单片机(4)的输出端连接的驱动电磁线圈导通的功率驱动模块(5)、为线圈阵列(2)、单片机(4)和功率驱动模块(5)供电的电源(6)及设置在表盘背面方向的用于固定线圈阵列(2)、单片机(4)、功率驱动模块(5)和电源(6)且与表盘连接的底板(7)组成的驱动部分。
2、根据权利要求1所述的一种无齿轮电磁时钟，其特征在于采用了平板状的表盘(1)，采用了由3组分别放置在3个同心圆上的电磁线圈组成的线圈阵列(2)，每个电磁线圈的磁极分别垂直于表盘(1)的表面，内层的一组电磁线圈的个数为12的整数倍，外层和中间的一组电磁线圈的个数分别为60的整数倍，在表盘(1)和线圈阵列(2)之间设有用于在指针(3)静止时使其吸附在表盘(1)上的软磁衬圈(8)。
3、根据权利要求1所述的一种无齿轮电磁时钟，其特征在于采用了具有3个同心的圆环凹槽的表盘(1)，所述的用于指示时、分、秒的指针(3)分别放置在从内到外的3个圆环凹槽中，采用了由3组、每组2列的电磁线圈组成的线圈阵列(2)，其中的每列电磁线圈分别放置在所述的3个圆环凹槽的两个侧面的外侧，且每个电磁线圈的磁极分别垂直于圆环凹槽的侧面且指向圆环凹槽的圆心，内层的两列电磁线圈的个数分别为12的整数倍，外层和中间的两列电磁线圈的个数分别为60的整数倍，在表盘(1)的每个圆环凹槽的两个侧壁上分别设置有用于在指针(3)静止时使其吸附在表盘(1)的圆环凹槽内的软磁衬圈(8)。
Priority Applications (1)
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| CN 03260853 CN2641683Y (zh) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | 无齿轮电磁时钟 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 03260853 CN2641683Y (zh) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | 无齿轮电磁时钟 |
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| CN2641683Y true CN2641683Y (zh) | 2004-09-15 |
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| CN (1) | CN2641683Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110794667A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-14 | 伟力驱动技术（深圳）有限公司 | 一种时钟机芯 |
-
2003
- 2003-08-11 CN CN 03260853 patent/CN2641683Y/zh not_active Expired - Fee Related
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