DE2438564A1 - Quarzzeitgeber - Google Patents

Description

Anmelder: Kabushiki Kaisha Daini Seikosha

31-1, 6-chome, Kameido, Koto-ku, Tokyo, Japan

Quarzzeitgeber

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist insbesondere ein Quarzschwinger in einem Gehäuse eingeschlossen und ein passives elektronisches Element, etwa ein Kondensator, Widerstand usw., mit dem Gehäuse vereinigt.

' Bei herkömmlichen einen Quarzschwingkreis verwendenden Geräten, z.B. Armbanduhren oder Uhren, müssen nicht unbedingt alle einen Schwingkreis bildenden elektronischen Teile zu einer Einheit zusammengebaut sein. Dies ist dann beim Zusammenbauvorgang oder bei Wartungen in Geschäften wegen der vielen zu verbindenden Anschlüsse nicht zweckmäßig. Darüber hinaus bestand ein Problem für den Ort der Anordnung von Teilen, insbesondere in einer Armbanduhr, deren Einbauraum außerordentlich begrenzt ist.

Im allgemeinen ist die Mittelfrequenz von in Massenproduktion hergestellten Quarzschwingern normalerweise um eine vorgegebene Resonanzfrequenz gestreut. Es muß dann die Schwingfrequenz jedes Quarzschwingers auf die vorgegebene Schwingfrequenz eingestellt werden durch Anschließen eines passiven elektronischen Elements, z.B. eines veränderlichen Widerstands, an den Quarzschwinger. .

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Es ist jedoch kein Kondensator erhältlich, der einen großen Bereich von Kapazitätsänderungen umfassen kann. Somit müssen Quarzschwinger mit einem bestimmten engen Bereich der Schwingfrequenz für den Fall des Einbaus in eine Quarzuhr ausgesucht werden. Dies ist einer der Gründe, warum eine Quarzuhr teuer ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der oben genannten Nachteile und die Schaffung eines billigen Quarzzeitgebers unter Verwendung einer Schwingereinheit.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Quarzzeitgebers, bei. dem ein Frequenznormal in eine Einheit eingebaut ist und keine Notwendigkeit für eine Einstellung von dessen Schwingfrequenz besteht.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

• Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, daß erfindungsgemäß die Eigenfrequenz eines Quarzschwingers leicht auch dann auf eine vorgegebene Mittelfrequenz kompensiert wird, wenn die Eigenfrequenz breit streut, und zwar durch Auswahl eines Kondensators mit geeigneter Kapazität zum Kompensieren der Schwingfrequenz. Natürlich wurde die Eigenfrequenz jedes Schwingers vorher gemessen.

Erfindungsgemäß werden die Herstellung und die Raumaufteilung einer Uhr merklich verbessert, da eine Frequenzeinstellung während des Zusammenbaus vermieden ist. Darüber hinaus eignet sich die Erfindung für spätere Wartungen in einem Geschäft, da die Schwingereinheit selbst leicht durch eine andere Einheit ersetzt werden kann.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt:

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Fig. 1 einen herkömmlichen Schwingkreis;

Fig. 2 die Frequenzverschiebung des in Fig. 1 gezeigten Schwingkreises bei Änderung der Kapazität des Kondensators Cq oder C_D;

Fig. 3 eine Schwingereinheit in Draufsicht (A) bzw. in Seitenansicht (B) ;

Fig. 4 eine Draufsicht eines Uhrbewegungsmechanismus', in den eine Schwingereinheit eingebaut ist.

Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Schwingkreis mit einem Quarzschwinger 1, einem Inverterkreis 2 und Kondensatoren C„ und C_Q. Eine Abweichung der Schwingfrequenz jedes Schwingers von einer vorgegebenen Mittelfrequenz wird bewirkt durch eine Abweichung der Eigenfrequenz jedes Quarzschwingerε und eine Abweichung des Betriebswerts von dessen übrigen elektronischen Teilen.

Die Abweichung des ersteren ist weitaus größer als diejenige der letzteren. Jedoch ist eine Frequenzeinstellung eines Schwingers selbst so schwierig, daß die Frequenzeinstellung des Schwingkreises von Hand durch die Kondensatoren C_G und/oder C_D ausgeführt wird.

Fig. 2 zeigt die FrequenzverSchiebung des in Fig. 1 gezeigten Schwingkreises, wenn die Kapazität der Kondensatoren C_G oder C_D geändert wird. Wenn die Kapazität des Kondensators Cq geändert und diejenige des Kondensators C_ß nicht geändert wird, wird die Resonanzfrequenz des Kreises entlang der Linie PQ verschoben. Wenn andererseits die Kapazität des Kondensators C_D geändert und diejenige des Kondensators Cq nicht geändert wird, kann die gleiche Wirkung hervorgerufen werden.

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Wie oben erwähnt, streuen die Eigenfrequenzen von in Massenproduktion hergestellten Quarzschwingern normalerweise um eine vorgegebene Resonanzfrequenz f_Q herum. Diese Streuung ist auf der Linie PQ dargestellt.

Zum Einstellen der Resonanzfrequenz dieser gestreuten Frequenzen auf die Mittelfrequenz f_Q, muß die Kapazität beider Kondensatoren Cq und Cq oder eines von ihnen gewählt werden. Dann müssen zum genauen Einstellen dieser gesteuerten Resonanzfrequenzen auf die Mittelfrequenz f_ viele Kondensatoren mit entsprechender unterschiedlicher Kapazität hergerichtet werden.

Aus Fig. 2 ergibt sich, daß ein Quarzschwinger durch Hinzufügung eines Kondensators C₂ mt der Kapazität von 70 pF eingestellt wird, wenn die Eigenfrequenz dieses Quarzschwingers um + 20 ppm von der vorgegebenen Mittelfrequenz abweicht.

Wie oben ausgeführt, wird für den Kondensator C_Q kein veränderlicher Kondensator benötigt, wenn die nächste Bedingung erfüllt wird. Der andere Kondensator C₀ ist auf die gleiche Kapazität festgelegt und es wird die Eigenfrequenz jedes Quarzschwingers gemessen. Dann wird der Kondensator C mit einer geeigneten Kapazität zum Kompensieren der Schwingfrequenz ausgewählt. Falls ein veränderlicher Kondensator in diesem Kreis verwendet wird, kann ein solcher mit einem engen Bereich verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine Quarzschwingereinheit. Ein mit Hilfe des obigen Verfahrens ausgewählter Kondensator 7 wird auf einer Platte 4 mit einer gedruckten Schaltung und mit Verzweigungen 4a und 4b befestigt, die ihrerseits auf einem einen Quarzschwinger enthaltenden Gehäuse 3 befestigt ist.

Die den Kondensator 7 und einen Anschluß 8 aufweisende Verzweigung 4b ist entlang der Oberseite'des Gehäuses 3 gebogen. Die Verzweigung 4a weist andererseits Anschlüsse 5 und 6 auf. Diese Anschlüsse dienen zum Anschließen der übrigen nicht dar-

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gestellten elektronischen Kreise. Auf diese Weise ist eine kompakte Quarzschwingereinheit gebildet. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Bohrungen 10 und 11 aufweisende Stützplatte dieser Einheit.

Diese Einheit ist durch in Fig. 4 gezeigte Schrauben 12 und 13 auf einem. Uhrbewegungsmechanismus befestigt.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Quarzzeitgeber mit einer Frequenznormaleinheit, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (3), in dem ein Quarzschwinger (1) eingeschlossen ist, durch eine auf dem Gehäuse (3) befestigte Platte (4) mit einer gedruckten Schaltung und durch ein auf der Platte (4) angebrachtes passives elektronisches Element (7), wobei der Betriebswert des passiven elektronischen Elements (7) so gewählt wird, daß die Abweichung der von der Frequenznormaleinheit erzeugten Schwingfrequenz kompensiert wird.

2. Quarzzeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das passive elektronische Element ein Kondensator (7) ist.

3. Quarzzeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) mit der gedruckten Schaltung zwei Verzweigungen (4a, 4b) aufweist, und daß eine (4b) der den Kondensator (7) aufweisenden Verzweigungen entlang der Oberfläche des Gehäuses (3) gebogen ist.

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