DE2539774A1 - Synchronizing quartz oscillator of clock - by determining phase differences used to adjust system - Google Patents
Synchronizing quartz oscillator of clock - by determining phase differences used to adjust systemInfo
- Publication number
- DE2539774A1 DE2539774A1 DE19752539774 DE2539774A DE2539774A1 DE 2539774 A1 DE2539774 A1 DE 2539774A1 DE 19752539774 DE19752539774 DE 19752539774 DE 2539774 A DE2539774 A DE 2539774A DE 2539774 A1 DE2539774 A1 DE 2539774A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- clock
- oscillating system
- oscillation
- derived
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C11/00—Synchronisation of independently-driven clocks
- G04C11/08—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction
- G04C11/081—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet
- G04C11/084—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet acting on the balance
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C11/00—Synchronisation of independently-driven clocks
- G04C11/08—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction
- G04C11/081—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet
- G04C11/082—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet acting on the pendulum
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Synchronisation einer mit einem mechanischen Schwingsystem als Gangre(31er versehenen Uhr (Zusatz zur Patentanmeldung P 25 13 583.5) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation einer mit einem mechanischen Schwingsystem als Gangregler versehenen Uhr, bei dem ein aus der Bewegung des Schwingsystems abgeleitetes Istsignal in Phase und Frequenz mit durch Frequenzteilunc3 aus einer Quarzoszillation abgeleiteten Taktimpulsen verglichen wird und ein aus diesem Vergleich abgeleitetes Regelsignal elektromechanisch umgewandelt und zur mechanischen Beeinflussung der Frequenz des Schwingsystems verwendet wird. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Method and device for synchronizing a with a mechanical Oscillating system as a Gangre (31 clock provided (addendum to patent application P 25 13 583.5) The invention relates to a method for synchronizing a with a mechanical oscillation system provided as a regulator clock, in which one out of the movement the actual signal derived from the oscillation system in phase and frequency with frequency division cc3 clock pulses derived from a quartz oscillation are compared and an off control signal derived from this comparison electromechanically converted and is used to mechanically influence the frequency of the oscillating system. The invention also relates to a device for carrying out this method.
Zur quarzgenauen Synchronisation von mechanischen Uhren ist es bekannt, auf das als Gangregler dienende mechanische Schwingsystem (z.B. Unruh oder Pendel) zusätzlich zu dem Antriebsimpuls ein Antriebsmoment einwirken zu lassen, das von Quarztaktimpulsen gesteuert wird. Eine solche direkte Synchronisation hat vor allem die Nachteile, daß der Synchronisationsbereich nur sehr gering ist und daher bereits sehr hohe Anforderungen an die Ganggenauigkeit des mechanischen Schwinjsystems gestellt werden müssen, und daß die Schwingungsamplitude des mechanischen Schwingsystems stark beeinflußt wird. Diese direkte Synchronisation ist daher insbesondere für Pendeluhren praktisch nicht anwendbar.For precise quartz synchronization of mechanical clocks, it is known on the mechanical oscillating system (e.g. balance wheel or pendulum) serving as a speed regulator to let act in addition to the drive pulse a drive torque that of Quartz clock pulses is controlled. Such a direct synchronization has above all the disadvantages that the synchronization range is very small and therefore already very high demands are placed on the accuracy of the mechanical Schwinjsystem must be, and that the oscillation amplitude of the mechanical oscillation system is strongly influenced. This direct synchronization is therefore particularly useful for Pendulum clocks practically inapplicable.
Aus der deutschen Patentanmeldung P 25 13 583.5 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine indirekte Synchronisation angewendet wird. Diese indirekte Synchronisation erfolgt in der Weise, daß von dem mechanischen Schwingsystem ein der tatsächlichen Schwingungsfrequenz entsprechendes Istsignal abgeleitet wird und dieses Istsignal in Phase und/oder Frequenz mit dem durch Frequenzteilung von einem Quarzoszillator abgeleiteten Taktimpulsen verglichen wird. Aus diesem Vergleich wird ein Regelsignal abgeleitet, das dazu verwendet wird, über einen elektromechanischen Wandler mechanisch ein Glied zu betätigen, das die Frequenz des Schwingsystems beeinflußt. In der genannten Patentanmeldung sind auch verschiedene Ausführungsformen des die Frequenz des Schwingsystems beeinflussenden Gliedes und seiner mechanischen Betätirjling angegeben.From the German patent application P 25 13 583.5 is a method of the type mentioned is known in which an indirect synchronization is used will. This indirect synchronization takes place in such a way that from the mechanical Oscillating system an actual signal corresponding to the actual oscillation frequency is derived and this actual signal in phase and / or frequency with that by frequency division clock pulses derived from a crystal oscillator are compared. For this Comparison, a control signal is derived, which is used via an electromechanical Converter mechanically to operate a member that affects the frequency of the oscillating system. In the cited patent application, various embodiments of the Frequency of the oscillating system influencing member and its mechanical Activity specified.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur indirekten Synchronisation von mechanischen Uhren zu schaffen, die einen großen Synchronisationsbereich ermöglichen, einen einfachen Aufbau des die Frequenz des Schwingsystems beeinflussenden Gliedes ermöglichen und eine zuverlässige Wirkungsweise der Synchronisation gewährleisten. Die Vorrichtung soll dabei einfach und preisgünstiq herstellbar sein.The invention is based on the object of a method and a device for indirect synchronization of mechanical clocks to create a large Synchronization range allow a simple structure of the frequency of the Vibration system influencing member enable and a reliable mode of operation ensure synchronization. The device should be simple and inexpensive be producible.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Frequenz des Schwingsystems sprunghaft zwischen einem über der Sollfrequenz und einem unter der Sollfrequenz liegenden Extremwert umgeschaltet wird, und daß die Verweildauer des Schwingsystems in jedem dieser Extremwerte durch je einen getrennten Phasenvergleich zwischen dem Istsignal und den Taktimpulsen festgelegt wird.This task is performed in a method of the type mentioned at the beginning according to the invention achieved in that the frequency of the oscillation system jumped between one above the setpoint frequency and one extreme value below the setpoint frequency is switched, and that the dwell time of the oscillating system in each of these extreme values by a separate phase comparison between the actual signal and the clock pulses is determined.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine Zwei-Punkt-Regelung der Frequenz des mechanischen Schwingsystems.The method according to the invention provides two-point control of the Frequency of the mechanical oscillation system.
Durch die Wahl der beiden Extremwerte der Frequenz, zwischen denen die Zwei-Punkt-Regelung stattfindet, wird der Synchronisationsbereich des Verfahrens bestimmt. Es kann daher erfindungsgemäß ein sehr großer Synchronisationsbereich erhalten werden, was bedeutet, daß an die Ganggenauigkeit des mechanischen Schwingsystems nur verhältnismäßig geringe Anforderungen gestellt werden müssen.By choosing the two extreme values of the frequency between which the two-point control takes place, becomes the synchronization range of the procedure certainly. According to the invention, a very large synchronization range can therefore be achieved can be obtained, which means that the accuracy of the mechanical oscillating system only relatively low requirements have to be made.
Das Verfahren eignet sich daher insbeondere auch zur qllarz(3enalien Synchronisation von Pendeluhren. Da die Verweildauer des Schwingsystems in jedern der Frequenzextremwerte durch einen unabha.n1iien Phasenvergleich des Istsignals mit den Quarztaktimpulsen bestimmt wird, kann durch die Wahl der Frequenz der fiir den Vergleich verwendeten Taktimpulse die rnaximal mögliche Abweichung der Istlrequenz des mechanischen Schwingsystems von der Taktimpu sfrequenz festgelegt werden.The method is therefore particularly suitable for qllarz (3enalien Synchronization of pendulum clocks. Since the dwell time of the oscillation system in each of the extreme frequency values through an independent phase comparison of the actual signal with the quartz clock pulses can be determined by the choice of the frequency of the fiir The clock pulses used for the comparison determine the maximum possible deviation of the actual frequency of the mechanical oscillating system can be determined by the clock pulse frequency.
Zweckmäßigerweise wird die Frequenz der Taktimpulse gleich dem zeitlichen Mittelwert der Frequenz des SchwinX-systems oder gleich einem geradzahliqen Vielfachen dieser Frequenz gewählt. Werden weiter für die zwei getrennten Phasenvergleiche zwei alternierende von der Quarzoszillation abgeleitete Taktimpulsfolgen verwendet, so kann auf diese Weise eine eindeutige Zuordnung der beiden getrennten Phasenvergleichskanä.le zu den Extremwerten der Frequenz sichergestellt werden, was eine besonders zuverlässige Funktionsweise des Verfahrens gewährleistet.The frequency of the clock pulses is expediently equal to the temporal one Average value of the frequency of the SchwinX system or equal to an even multiple chosen this frequency. Will continue for the two separate phase comparisons two alternating clock pulse trains derived from the crystal oscillation are used, in this way an unambiguous assignment of the two separate phase comparison channels to ensure the extreme values of the frequency, which is a particularly reliable Functioning of the procedure guaranteed.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch zwei Phasenvergleichsstufen, die einerseits einem Quarzoszillator mit anschließendem Frequenzteiler nachgeschaltet und andererseits an einen am Schwingsystem angeordneten mechanoelektrischen Wandler angeschlossen sind und deren Ausgänge an die zwei Umschalteingänge eines auf die Frequenz des Schwingsystems einwirkenden bistabilen elektromechanischen Wandlers aneschlossen sind. Die Phasenvergleichsstufen sind dabei vorteilhafterweise UND-Gatter, die mit alternierende Impulsfolgen liefernden Ausgängen des Frequenzteilers verbinden sind. In einer besonders einfachen Ausführungsform werden die UND-Gatter durch Transistoren gebildet.An advantageous device for carrying out the invention The method is characterized by two phase comparison stages, on the one hand a quartz oscillator with subsequent frequency divider and on the other hand connected to a mechano-electrical converter arranged on the oscillating system and their outputs to the two switching inputs one to the frequency of the Oscillating system acting bistable electromechanical transducer connected are. The phase comparison stages are advantageously AND gates with alternating pulse trains delivering outputs of the frequency divider associate are. In a particularly simple embodiment, the AND gates are transistors educated.
Der die Istsignale liefernde mechanoelektrische Wandler kann zweckmäßigerweise aus einer Induktionsspule und einem am Schwingsy: lem befestigten Permanentmagneten bestehen.The mechano-electrical converter supplying the actual signals can expediently from an induction coil and a permanent magnet attached to the vibrating system exist.
Der bistabile elektromechanische Wandler ist in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Stellmagnet mit zwei entgegengesetzt wirkenden Spulen. Durch diese zwei entgegengesetzt wirkenden Spulen des Stellmagnets wird das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied mechanisch zwischen seinen zwei Stellungen umgeschaltet, die den beiden Extremwerten der Schwingungsfrequenz entsprechen. Die Ausgänge der Phasenvergleichsstufen sind dabei zweckmäßigerweise über getrennte Stellsignalkanäle jeweils mit einer der Stellmagnetspulen verbunden. Um ein zuverlässiges Ansprechenbes Stellmagneten schon bei einem ersten kurzen Ausgangssignal der Phasenvergleichsstufen zu erhalten, kann in jedem Stellsignal eine Rückkopplungskapazität vorgesehen sein, durch die ein monostabiler Vibrator mit einer dem Stellmagneten angepaßten Einschaltzeit gebildet wird.The bistable electromechanical converter is advantageous Embodiment a solenoid with two oppositely acting coils. By these two oppositely acting coils of the solenoid will be the frequency the oscillating system influencing member mechanically between its two positions switched, which correspond to the two extreme values of the oscillation frequency. the The outputs of the phase comparison stages are expediently via separate ones Control signal channels each connected to one of the control solenoid coils. To be reliable The actuating magnet responds with a first short output signal from the phase comparison stages a feedback capacitance can be provided in each control signal, thanks to a monostable vibrator with a switch-on time adapted to the setting magnet is formed.
Im folenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Schaltung einer Vorrichtung gemäß der Erwindung; und Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 die zeitliche Aufeinanderfolge der Taktimpulse für die Zweiphasenvergleichsstufen (Fig. 2 und 3) sowie der Istsignale zu einem Zwischenzeitpunkt (Fig. 4) und in den zwei Umschaltzeitpdnkten (Fig. 5 und 6).In the following the invention is based on an exemplary embodiment below Explained in more detail with reference to the accompanying drawing. Show it: Fig. 1 shows the circuit of a device according to the invention; and Figs. 2, 3, 4, 5 and 6 the time sequence of the clock pulses for the two-phase comparison stages (Fig. 2 and 3) and the actual signals at an intermediate point in time (Fig. 4) and in the two switching times (Figs. 5 and 6).
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel soll im folgenden erläutert werden, wobei als Zahlenbeispiel die Synchronisation einer Pendeliihr mit einem "Einsekunden"-Pendel (zeitlich gemittelte Schwingungsfrequenz 0,5 Hz) angegeben wird.The embodiment shown in Fig. 1 is explained below as a numerical example, the synchronization of a pendulum clock with a "One-second" pendulum (time-averaged oscillation frequency 0.5 Hz) specified will.
Die Impulse eines Quarzoszillators 10 werden einem handelsüblichen Frequenzteiler 12 zugeführt, der beispielsweise in integrierter Bauweise ausgeführt sein kann. Durch den Frequenzteiler 12 wird die Frequenz der Quarzimpulse 22 von beispielsweise 2 Hz über 23 Teilerstufen auf eine Taktfrequenz von 0,5 Hz unterteilt. An den Ausgängen a und b des Frequenzteilers 12 werden altelnierende Impulsfolgen dieser Taktfrequenz abgenommen. Dies bedeutet, daß z.B. am Ausgang a nur in der ersten, dritten, fünften...The pulses of a quartz oscillator 10 are a commercially available Frequency divider 12 supplied, which is executed, for example, in an integrated design can be. By the frequency divider 12, the frequency of the quartz pulses 22 is from for example 2 Hz divided over 23 divider steps to a clock frequency of 0.5 Hz. Alternating pulse sequences are generated at the outputs a and b of the frequency divider 12 this clock frequency decreased. This means that e.g. at output a only in the first, third, fifth ...
Sekunde und am Ausgang b nur in der zweiten, vierten, sechsten... Sekunde ein Taktimpuls auftritt. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich dabei um positive Impulse, die beispielsweise eine Impulsdauer von jeweils 15,6 ms aufweisen. Die zeitliche Aufeinanderfolge dieser Taktimpulse ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei Fig. 2 die Taktimpulse des Ausgangs a und Fig. 3 die Taktimpulse des Ausgangs b zeigt.Second and at output b only in the second, fourth, sixth ... Second a clock pulse occurs. In the embodiment shown, it is are positive pulses, for example a pulse duration of each 15.6 msec. The time sequence of these clock pulses is in the Fig. 2 and 3 shown, where Fig. 2 shows the clock pulses of the output a and Fig. 3 shows the clock pulses of output b.
Die Taktimpulse von den Ausgängen a und b werden den Emittern der Transistoren 14 bzw. 14' zugeführt, die in später ZU beschreibender Weise als Phasenvergleichsstufen arbeiten.The clock pulses from the outputs a and b are the emitters of the Transistors 14 and 14 'supplied, which in a manner to be described later as phase comparison stages work.
In einer lnduktionsspule 16 wird durch einen an dem Schwingsystem, z.B. dem Pendel, befestigten und mit diesem schwingenden Permanentmagneten ein der momentanen Frequenz des Schwingsystems entsprechendes Istsignll induziert. Dieses Istsignal wird über die kapazitiv angekoppelten Transistoren 18 und 20 verstärkt und über den Kondensator 22 als negativer Impuls an die Basis der Transistoren 14 und 14' geführt. Der zeitliche Verlauf des Istsignals in verschiedenen Zeitpunkten des Zweipunktregelvorganges ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt.In an induction coil 16, one attached to the oscillating system, e.g. the pendulum, fixed and with this oscillating permanent magnet one of the momentary frequency of the oscillating system induced corresponding actual signal. This The actual signal is amplified via the capacitively coupled transistors 18 and 20 and via the capacitor 22 as a negative pulse to the base of the transistors 14 and 14 'led. The course of the actual signal over time at different points in time the two-point control process is shown in FIGS.
Die Transistoren 14 und 14' arbeiten zum Phasenvergleich zwischen den Quarztaktimpulsen und dem Istsignal als UND-Gatter. Die Transistoren 14 und 14' erzeugen nämlich nur dann einen Kollektorstromimpuls, wenn sowohl der positive Quarztaktimpuls am Emitter als auch der negative Impuls des Istsignals an der Basis gleichzeitig vorhanden sind.The transistors 14 and 14 'operate to phase compare between the crystal clock pulses and the actual signal as an AND gate. The transistors 14 and 14 'generate a collector current pulse only if both the positive Quartz clock pulse at the emitter as well as the negative pulse of the actual signal at the base are present at the same time.
Bei einer solchen Koinzidenz beispielsweise des Quarztaktimpulses vom Ausgang a des Frequenzteilers mit dem Istsignalimpuls am Transistor 14 wird dieser durchgeschaltet.With such a coincidence of the quartz clock pulse, for example from the output a of the frequency divider to the Actual signal pulse on the transistor 14 this is switched through.
Der Kollektorstromimpuls des Transistors 14 wird an die Basis des Transistors 24 geführt und schaltet diesen Transistor durch. Dadurch wird weiter der Transistor 26 und schließlich der Transistor 28 stromführend.The collector current pulse of transistor 14 is applied to the base of the Transistor 24 out and turns on this transistor. This will continue transistor 26 and finally transistor 28 are energized.
Wird der Transistor 28 auf diese Weise bei einer Koinzidenz von Quarztaktimpuls und Istsignal am Transistor 14 durchgeschaltet, so fließt ein Strom durch die eine Spule 30 eines bistabilen Stellmagneten, der auf das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied einwirkt.The transistor 28 becomes in this way at a coincidence of crystal clock pulse and the actual signal at transistor 14 is switched on, a current flows through one Coil 30 of a bistable actuating magnet that reacts to the frequency of the oscillating system influencing member acts.
Um eine ausreichende Erregung der Spule 30 und damit sein zuverlässiges Ansprechen des Stellmagneten auch bei einem kurzen Kollektorstromimpuls am Transistor 14 zu gewährleisten, ist in den durch die Transistoren 24, 26 und 28 gebildeten Stellsignalkanal eine Rückkopplung eingeschaltet.To ensure sufficient excitation of the coil 30 and thus its reliable The actuating magnet also responds to a short collector current pulse on the transistor 14 is to be ensured in the areas formed by transistors 24, 26 and 28 Control signal channel a feedback switched on.
Der Kollektor des Transistors 26 ist dazu über einen Rückkopplungskondensator 32 mit der Basis des Transistors 24 verbunden. Ein Widerstand 34 ist zwischen den dem Transistor 24 zugewandten Anschlußpunkt des Kondensators 32 und die mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 36 verbundene Versorgungsleitung geschaltet. Auf diese Weise bilden die Transistoren 24 und 26 einen monostabilen Multivibrator, dessen Einschaltzeit durch die aus dem Kondensator 32 und dem Widerstand 34 gebildete Zeitkonstante bestimmt ist.The collector of transistor 26 is for this purpose via a feedback capacitor 32 connected to the base of transistor 24. A resistor 34 is between the transistor 24 facing connection point of the capacitor 32 and with the negative pole of the voltage source 36 connected supply line connected. on in this way the transistors 24 and 26 form a monostable multivibrator, its switch-on time by that formed from the capacitor 32 and the resistor 34 Time constant is determined.
Durch eine geeignete Dimensionierung des Kondensators 32 und des Widerstands 34 kann die Einschaltdauer so gewählt werden, daß ein zuverlässiges Ansprechen des Stellmagneten gewährleistet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise eine Zeitkonstante von 40 ms gewählt.By suitably dimensioning the capacitor 32 and the resistor 34, the duty cycle can be selected so that a reliable response of the Solenoid is guaranteed. In the illustrated embodiment, for example a time constant of 40 ms selected.
Bei einer Koinzidenz zwischen dem Taktimpuls vom Ausgang b des Frequenzteilers 12 mit dem Istsignal am Transistor 14' wird in der oben beschriebenen Weise ebenso über die Transistoren 24', 26' und 28' die andere Spule 30' des Stellmagneten erregt. Eine Rückkopplung über den Kondensator 32' bildet auch diesen Stellsignalkanal zu einem monostabilen Vibrator aus, dessen Zeitkonstante durch die Dimensionierung des Kondensators 32' und des Widerstands 34' bestimmt ist. Dieser zweite Stellsignalkanal entspricht in seinem Aufbau und seiner Dimensionierung vollständig dem zuerst beschriebenen.In the event of a coincidence between the clock pulse from output b of the frequency divider 12 with the actual signal at transistor 14 'is also in the manner described above The other coil 30 'of the actuating magnet is excited via the transistors 24', 26 'and 28'. A feedback via the capacitor 32 'also forms this control signal channel a monostable vibrator whose time constant is determined by the dimensioning of the capacitor 32 'and the resistor 34' is determined. This second control signal channel corresponds in its structure and its dimensions completely to the one described first.
Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung soll im folgenden anhand der Figuren 2 bis 6 erläutert werden: Es soll zunächst von dem momentanen Zustand des zeitlichen Verlaufs ausgegangen werden, der in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt ist. In diesem Zustand fällt das in Fig. 4 dargestellte von dem Pendel der Uhr abgenommene Istsignal weder mit dem in Fig. 2 dargestellten Quarztaktimpuls vom Ausgang a des Frequenzteilers 12 am Transistor 14 noch mit dem in Fig. 3 dargestellten Quarztaktimpuls vom Ausgang b des Frequenzteilers 12 am Transistor 14' zeitlich zusammen. Keines der durch die Transistoren 14 und 14' gebildeten UND-Gatter liefert daher ein Ausgangssignal und die beiden Spulen 30 und 30' des bistabilen Stellmagneten sind stromlos. Das die Frequenz des mechanischen Schwingsystems beeinflussende Glied befindet sich daher in der einem Extremwert der Frequenz entsprechenden Stellung.The operation of the circuit shown in Fig. 1 is described below will be explained with reference to Figures 2 to 6: It should first of all from the current one State of the time course can be assumed, which is shown in FIGS. 2, 3 and 4 is. In this state, that shown in Fig. 4 removed from the pendulum of the clock falls Actual signal neither with the crystal clock pulse shown in Fig. 2 from the output a of the Frequency divider 12 on transistor 14 with the crystal clock pulse shown in FIG. 3 from the output b of the frequency divider 12 at the transistor 14 'together in time. None the AND gate formed by transistors 14 and 14 'therefore provides an output signal and the two coils 30 and 30 'of the bistable actuating magnet are currentless. The link influencing the frequency of the mechanical oscillating system is therefore in the position corresponding to an extreme value of the frequency.
Dies sei die Stellung, die einem "zu schnellen" Gang der Uhr entspricht, d.h. einer Frequenz, die über der Sollfrequenz liegt. Wie in der Patentanmeldung P 25 13 583.5 beschrieben ist, kann dies z.B. die Stellung sein, in der das die Frequenz beeinflussende Glied, beispielsweise eine Gabel, eine an dem Pendel angebrachte, mit dem Pendel schwingende Zusatzfeder festhält.This is the position that corresponds to a "too fast" rate of the clock, i.e. a frequency that is above the target frequency. As in the patent application P 25 13 583.5 is described, this can e.g. be the position in which the Frequency influencing member, for example a fork, one attached to the pendulum, holding the additional spring swinging with the pendulum.
Da die Frequenz des Sel,wingsystems in diesem Falle höt r ist als die Frequenz der Quarztaktimpulse verschiebt sich das von dem Schwingsystem abgenommene Istsignal zeitlich in Bezug auf die Quarztaktimpulse und nähert sich zeitlich den vom Ausgang a des Frequenzteilers 12 kommenden Taktimpulsen. Hat sich das Istsignal zeitlich so weit nach links verschoben, wie in Fig. 5 dargestellt ist, daß es mit dem Taktimpuls vom Ausgang a zeitlich zusammenfällt, so entsteht am Transistor 14 ein Kollektorstromimpuls, der in der oben beschriebenen Weise zu einer Erregung der Spule 30 des Stellmagneten führt. Infolge der Rückkopplung in dem Stellsignalkanal und der dadurch erreichten Wirkung als monostabiler Multivibrator wird gewährleistet, daß schon beim ersten solchen Koinzidenzimpuls die Spule 30 ausreichend erregt wird.Since the frequency of the Sel, wing system in this case is higher than the frequency of the quartz clock pulses shifts that picked up by the oscillating system Actual signal in terms of time with respect to the crystal clock pulses and approaches the clock pulses coming from the output a of the frequency divider 12. Has the actual signal Shifted so far to the left in time, as shown in FIG. 5, that it is with coincides in time with the clock pulse from output a, then occurs at transistor 14 a collector current pulse that leads to excitation in the manner described above the coil 30 of the solenoid leads. As a result of the feedback in the control signal channel and the effect achieved as a monostable multivibrator is guaranteed, that the coil 30 is sufficiently excited already with the first such coincidence pulse.
Die Erregung der Spule 30 hat zur Folge, daß der Stellmagnet das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied in den anderen Zustand umschaltet, der dem anderen Extremwert der Schwingungsfrequenz entspricllt. Dieser andere unter der Sollfrequenz liegende Extremwert, der also einem "zu langsamen" Gang des Uhrwerks entspricht, kann in dem oben genannten Beispiel dadurch erzeugt werden, daß die an dem Pendel angebrachte Zusatzfeder von der durch den Stellmagneten betätigten Gabel freigegeben wird.The excitation of the coil 30 has the consequence that the actuating magnet that the The frequency of the oscillation system influencing member switches to the other state, the other The extreme value of the oscillation frequency corresponds. This other extreme value, which is below the setpoint frequency, which is therefore a "too slow" Corresponding rate of the clockwork can be generated in the above example that the additional spring attached to the pendulum is different from that of the actuating magnet actuated fork is released.
Der bistabile Stellmagnet und damit das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied verharren nun in diesem Zustand der "zu langsamen" Schwingung des mechanischen Schwingsystems. Dadurch verschiebt sich das von dem Schwingsystem abgenommene Istsignal zeitlich in entnegengesetzter Richtung, d.h. in der Darstellung der Fig.The bistable solenoid and thus the frequency of the oscillating system influencing member now remain in this state of the "too slow" oscillation of the mechanical oscillation system. This shifts that of the oscillating system Taken actual signal temporally in the opposite direction, i.e. in the representation of Fig.
2 bis 6 nach rechts. Dieser Zustand besteht solange fort, bis sich das Istsignal zeitlich soweit nach rechts verschoben hat, daß es mit dem Quarztaktimpuls vom Ausgang b des Frequenzteilers 12 zeitlich zusammenfällt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Durch diese Koinzidenz wird der Transistor 14' durchgeschaltet und erzeugt einen Kollektorstromimpuls, der in der oben beschriebenen Weise zur Folge hat, daß die Stellmagnetspule 30' erregt wird. Dadurch wird das die Frequenz beeinflussende Glied wieder in den ersten Zustand umgeschaltet, der den zu hohen Extremwert der Frequenz des mechanischen Schwingsystems zur Folge hat. Der beschriebene Zyklus der Zwei-Punkt-Regelung beginnt somit erneut.2 to 6 to the right. This state continues until the actual signal has shifted to the right in time to the extent that it synchronizes with the crystal clock pulse from the output b of the frequency divider 12 coincides in time, as shown in FIG is. As a result of this coincidence, the transistor 14 'is switched on and generated a collector current pulse which, in the manner described above, has the consequence that the solenoid 30 'is energized. This is what affects the frequency Member switched back to the first state, which is the extreme value that is too high Frequency of the mechanical oscillation system. The cycle described the two-point control thus begins again.
Die beschriebene Arbeitsweise macht deutlich, daß die Phasenlage des mechanischen Schwingsystems in jedem beliebigen Zeitpunkt um weniger als T von dem Quarztakt abweicht. In dem beschriebenen Beispiel ist die Abweichung also in jedem Zeitpunkt kleiner als +0,5 sec. Wird die endliche Dauer der Quarztaktimpulse und der Istsignalimpulse berücksichtigt, so kann auch die maximale Abweichung von +0,5 sec. nicht erreicht werden.The procedure described makes it clear that the phase position of the mechanical oscillation system at any given point in time by less than T of that Quartz clock deviates. In the example described, the deviation is so at any point in time less than +0.5 sec. becomes the finite duration of the quartz clock pulse and the actual signal pulses are taken into account, the maximum deviation from +0.5 sec. Cannot be reached.
Die erfindungsgemäße Synchronisation bewirkt daher in dem beschriebenen Beispiel, daß die mechanische Uhr, beispielsweise eine Pendeluhr, über beliebig ldnge Betriebszeiten auf 0,5 sec. Quarz-genau geht.The synchronization according to the invention is therefore effected in the one described Example that the mechanical clock, such as a pendulum clock, about any Long operating times to 0.5 sec. quartz-precision is possible.
Claims (10)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752539774 DE2539774C3 (en) | 1975-03-27 | 1975-09-06 | Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator |
| US05/670,003 US4106280A (en) | 1975-03-27 | 1976-03-24 | Method and apparatus for synchronizing a mechanical oscillating system to the accuracy of a quartz standard |
| CA248,700A CA1056166A (en) | 1975-03-27 | 1976-03-24 | Method and aparatus for synchronising a mechanical oscillating system to the accuracy of a quartz standard |
| GB12034/76A GB1535366A (en) | 1975-03-27 | 1976-03-25 | Method and apparatus for synchronising a mechanical oscillating system to the accuracy of a quartz standard |
| FR7608891A FR2305768A1 (en) | 1975-03-27 | 1976-03-26 | PROCESS AND DEVICE FOR QUARTZ-PRECISION SYNCHRONIZATION OF A MECHANICAL OSCILLATING SYSTEM |
| IT21593/76A IT1058556B (en) | 1975-03-27 | 1976-03-26 | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE QUARTZ PRECISION SYNCHRONIZATION OF A MECHANICAL OSCILLATION SYSTEM |
| BE165575A BE840056A (en) | 1975-03-27 | 1976-03-26 | PROCESS AND DEVICE FOR QUARTZ-PRECISION SYNCHRONIZATION OF A MECHANICAL OSCILLATING SYSTEM |
| NL7603271A NL7603271A (en) | 1975-03-27 | 1976-03-29 | METHOD AND DEVICE FOR SYNCHRONIZING A MECHANICAL VIBRATION SYSTEM BY MEANS OF A QUARTZ SOCULATOR. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752513583 DE2513583C2 (en) | 1975-03-27 | 1975-03-27 | METHOD AND DEVICE FOR SYNCHRONIZING A CLOCK DRIVEN BY A MECHANICAL ENERGY STORAGE WITH SPEED REGULATOR |
| DE19752539774 DE2539774C3 (en) | 1975-03-27 | 1975-09-06 | Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2539774A1 true DE2539774A1 (en) | 1977-03-17 |
| DE2539774B2 DE2539774B2 (en) | 1978-03-23 |
| DE2539774C3 DE2539774C3 (en) | 1978-11-30 |
Family
ID=25768694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752539774 Expired DE2539774C3 (en) | 1975-03-27 | 1975-09-06 | Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2539774C3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444337A (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | Eta瑞士钟表制造股份有限公司 | Mechanical timepiece movement provided with a feedback system for the movement |
-
1975
- 1975-09-06 DE DE19752539774 patent/DE2539774C3/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106444337A (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | Eta瑞士钟表制造股份有限公司 | Mechanical timepiece movement provided with a feedback system for the movement |
| CN106444337B (en) * | 2015-08-11 | 2019-05-07 | Eta瑞士钟表制造股份有限公司 | It is provided with the movement of mechanical clock of the feedback system for machine core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2539774B2 (en) | 1978-03-23 |
| DE2539774C3 (en) | 1978-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1797490B1 (en) | Method and device for determining a pwm signal on which a dither frequency is superimposed in order to control a solenoid valve | |
| EP0014241B1 (en) | Method for the controlled steering of a d.c.-motor drive unit in a target position and circuit for implementing this method | |
| DE2854084B2 (en) | Arrangement for catching up on steps not carried out by the stepping motor of a timing device | |
| DE2749006C3 (en) | Electronic correction device for a pendulum clock | |
| DE2539774C3 (en) | Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator | |
| DE2222936A1 (en) | Timing device | |
| DE3004709C2 (en) | Electronic alarm clock with stepper motor and an analog display | |
| DE2309291A1 (en) | PROCESS FOR SYNCHRONIZING MECHANICAL VIBRATORS OF USED WATCHES | |
| DE2219548A1 (en) | Method for synchronizing a mechanical resonator with a control frequency f, with the intermediary of an electromagnetic entertainment motor which is under the control of a modulated voltage source having a frequency nf, and apparatus for carrying out this method | |
| DE3841938C2 (en) | ||
| DE2312412C2 (en) | Method for synchronizing an electrodynamic clock drive | |
| DE2210542C3 (en) | ||
| DE2528662C2 (en) | ||
| DE2200477B2 (en) | Electronic watch with frequency divider - has manual resetting button connected to all frequency divider stages except last one | |
| DE3505584A1 (en) | FAIL-PASSIVE DRIVER CIRCUIT | |
| DE2238405B2 (en) | PROCESS FOR SYNCHRONIZING MECHANICAL VIBRATORS OF USED WATCHES | |
| DE3126237A1 (en) | Method for controlling the vibration frequency of a mechanical vibration system of an electromechanical clockwork, and circuit arrangement for carrying out the method | |
| DE2850325A1 (en) | Analogue quartz clock with regulation of motor rotation - using bistable circuit comparing reference and actual rotation and controlling gate | |
| DE2305682A1 (en) | TIME-KEEPING DEVICE, IN PARTICULAR QUARTZ WATCH WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED DISPLAY SYSTEM | |
| DE2602226A1 (en) | Synchronizing quartz oscillator of clock - by determining phase differences used to adjust system | |
| DE1927186B2 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DELAYING PULSES | |
| DE3616974A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE INDUCTIVITY OF A PRESSURE CONTROL VALVE | |
| DE2257671A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A STEPPER MOTOR USING A FREQUENCY VARIABLE OSCILLATOR | |
| DE2946506A1 (en) | Clock synchronisation system using received radio signal - has two comparator channels coupled to respective setting circuits for time-keeping adjustment | |
| DE1548039C3 (en) | Time-keeping electrical device, in particular electronic clock |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |