DE2539774C3 - Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator - Google Patents
Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulatorInfo
- Publication number
- DE2539774C3 DE2539774C3 DE19752539774 DE2539774A DE2539774C3 DE 2539774 C3 DE2539774 C3 DE 2539774C3 DE 19752539774 DE19752539774 DE 19752539774 DE 2539774 A DE2539774 A DE 2539774A DE 2539774 C3 DE2539774 C3 DE 2539774C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- oscillating system
- clock
- oscillation
- phase comparison
- 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.)
- Expired
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)
Description
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 Frequenzteilung 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, gemäß Patent 25 13 583. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for synchronizing a with a mechanical oscillation system as Clock equipped with a rate regulator, in which an actual signal derived from the movement of the oscillating system is in Phase and frequency compared with clock pulses derived from a crystal oscillation by frequency division and a control signal derived from this comparison is electromechanically converted and used for mechanical. Influencing the frequency of the oscillating system is used, according to patent 25 13 583. 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 (ζ. Β. Unruh oder Pendel) zusätzlich zu dem Antriebsimpuls ein Antriebsmoment einwirken zu lassen, das von Quarztaktimpulsen gesteuert wird. Eine solche direkte Synchronisation hat vor allen die Nachteile, daß der Synchronisationsbereich nur sehr gering ist und daher bereits sehr hohe Anforderungen an die Ganggenauigkeit des mechanischen Schwingsystems gestellt werden müssen, und daß die Schwingungsamplitude des mechanischen Schwingsystems stark beeinflußt wird. Diese direkte Synchronisation ist daher insbesondere für Pendeluhren praktisch nicht anwendbar.It is known as a speed regulator for the precise synchronization of mechanical clocks Serving mechanical oscillating system (ζ. Β. balance or pendulum) to act in addition to the drive pulse, a drive torque, that of quartz clock pulses is controlled. Such a direct synchronization has the main disadvantages that the synchronization area is only very low and therefore already very high demands on the accuracy of the mechanical Oscillation system must be made, and that the oscillation amplitude of the mechanical oscillation system is strongly influenced. This direct synchronization is therefore particularly useful for pendulum clocks not applicable.
Aus der DE-PS 25 13 583 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 Patentschrift sind auch verschiedene Ausführungsformen des die Frequenz des Schwingsystems beeinflussenden Gliedes und seiner mechanischen Betätigung angegeben.From DE-PS 25 13 583 a method of the type mentioned is known in which an indirect Synchronization is applied. This indirect synchronization takes place in such a way that of the mechanical oscillation system derived an actual signal corresponding to the actual oscillation frequency and this actual signal in phase and / or frequency with the frequency division of a crystal oscillator derived clock pulses is compared. From this comparison, a control signal is derived that is used to mechanically actuate a member via an electromechanical transducer that the Affects the frequency of the oscillation system. Various embodiments are also included in the cited patent of the element influencing the frequency of the oscillating system and its mechanical Operation indicated.
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 preisgünstig herstellbar sein.The invention is based on the object of a method and a device for indirect synchronization of mechanical clocks that allow a large synchronization range, allow a simple structure of the frequency of the oscillating system influencing member and a ensure reliable operation of the synchronization. The device should be simple and be inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Frequenz des Schwingsystems sprung-This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset solved that the frequency of the oscillation system jumped
b5 haft 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 b5 is switched between an extreme value lying above the desired frequency and an extreme value below the desired frequency, and that the dwell time of the oscillating system in each of these extreme values is by one
getrennten Phasenvergleich zwischen dem Istsignal und den Taktimpulsen festgelegt wird.separate phase comparison between the actual signal and the clock pulses is established.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine Zwei-Punkt-Regelung der Frequenz des mechanischen Schwingsystems. 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 mechanischer. Schwingsystems nur verhältnismäßig geringe Anforderungen gestellt werden müssen. Das Verfahren eignet sich daher insbesondere auch zur quarzgenauen Synchronisation von Pendeluhren. Da die Verweildauer des Schwingsystems in jedem der Frequenzextremwerte durch einen unabhängigen Phasenvergleich des Istsignals mit den Quarztaktimpulsen bestimmt wird, kann durch die Wahl der Frequenz der für den Vergleich verwendeten Taktimpulse die maximal mögliche Abweichung der Istfrequenz des mechanischen Schwingsystems von der Taktimpulsfrequenz festgelegt werden.The inventive method provides a two-point control of the frequency of the mechanical Oscillation system. By choosing the two extreme values of the frequency, between which the two-point control takes place, the synchronization range of the method is determined. It can therefore according to the invention a very large synchronization range can be obtained, which means that the accuracy of the more mechanical. Schwingsystem only have to make relatively low demands. That The method is therefore particularly suitable for synchronizing pendulum clocks with quartz precision. Since the Dwell time of the oscillation system in each of the extreme frequency values through an independent phase comparison of the actual signal is determined with the crystal clock pulses, by choosing the frequency of the clock pulses used for the comparison the maximum possible deviation of the actual frequency of the mechanical oscillation system can be determined by the clock pulse frequency.
Zweckmäßigerweise wird die Frequenz der Taktimpulse gleich dem zeitlichen Mittelwert der Frequenz des Schwingsystems oder gleich einem geradzahligen 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 Phasenvergleichskanäle 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 time average of the frequency of the Oscillating system or selected equal to an even multiple of this frequency. Will continue for the two separate phase comparisons of two alternating clock pulse trains derived from the crystal oscillation is used, a clear assignment of the two separate phase comparison channels can be made in this way to ensure the extreme values of the frequency, which is a particularly reliable mode of operation 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 einem am Schwingsystem angeordneten mechanoelektrischen Wandler angeschlossen sind und deren Ausgänge an die zwei Umschalteingänge eines auf die Frequenz des Schwingsystems einwirkenden bistabilen elektromechanischen Wandlers angeschlossen sind. Die Phasenvergleichsstufen sind dabei vorteilhafterweise UND-Gatter, die mit alternierende Impulsfolgen liefernden Ausgängen des Frequenzteilers verbunden sind. In einer besonders einfachen Ausführungsform werden die UND-Gatter durch Transistoren gebildet.An advantageous device for carrying out the method according to the invention is characterized through two phase comparison stages, on the one hand a crystal oscillator with a subsequent frequency divider downstream and on the other hand to a mechano-electrical converter arranged on the oscillating system are connected and their outputs are connected to the two switching inputs of one to the frequency of the Oscillating system acting bistable electromechanical transducer are connected. The phase comparison stages are advantageously AND gates that deliver alternating pulse trains Outputs of the frequency divider are connected. In a particularly simple embodiment, the AND gate formed by transistors.
Der die Istsignale liefernde mechanoelektrische Wandler kann zweckmäßigerweise aus einer Induktionsspule und einem am Schwingsystem befestigten Permanentmagneten bestehen.The mechano-electrical converter supplying the actual signals can expediently consist of an induction coil and a permanent magnet attached to the oscillating system.
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 Ansprechen des 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.In an advantageous embodiment, the bistable electromechanical converter is provided with an actuating magnet two oppositely acting coils. Through these two oppositely acting coils of the solenoid the link influencing the frequency of the oscillating system becomes mechanically between its two Switched positions that correspond to the two extreme values of the oscillation frequency. The exits the phase comparison stages are expediently each connected to one via separate control signal channels the solenoid coils connected. To ensure that the solenoid responds reliably with the first To obtain a short output signal of the phase comparison stages, a feedback capacitance can be provided in each control signal, through which a monostable Vibrator is formed with a switch-on time adapted to the setting magnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigtIn the following the invention is illustrated by means of an exemplary embodiment with reference to the drawing explained in more detail It shows
F i g. 1 die Schaltung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung undF i g. 1 shows the circuit of a device according to the invention and
F i g. 2,3,4,5 und 6 die zeitliche Aufeinanderfolge der Taktimpulse für die Zweiphasenvergleichsstufen (F i g. 2 und 3) sowie der Istsignale zu einem ZwischenzeitpunktF i g. 2,3,4,5 and 6 the chronological order of the Clock pulses for the two-phase comparison stages (Figs. 2 and 3) and the actual signals at an intermediate point in time
ίο (Fig.4) und in den zwei Umschaltzeitpunkten (Fig.5 und 6).ίο (Fig. 4) and in the two switching times (Fig. 5 and 6).
Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungssbeispiel soll im folgenden erläutert werden, wobei als Zahlenbeispiel die Synchronisation einer Pendeluhr mit einem »Einsekünden«-Pendel (zeitlich gemittelte Schwingungsfrequenz 0,5 Hz) angegeben wird.The in Fig. 1 illustrated embodiment is to be explained below, with as a numerical example the synchronization of a pendulum clock with a "one-second" pendulum (time-averaged oscillation frequency 0.5 Hz) is specified.
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 von beispielweise 222 Hz über 23 Teilerstufen auf eine Taktfrequenz von 0,5 Hz unterteilt. An den Ausgängen a und b des Frequenzteilers 12 werden alternierende Impulsfolgen dieser Taktfrequenz abgenommen. Dies bedeutet daß z. B. am Ausgang a nur in der ersten, dritten, fünften ... 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 F i g. 2 und 3 dargestellt, wobei F i g. 2 die Taktimpulse des Ausgangs a und F i g. 3 die Taktimpulse des Ausgangs b zeigt.The pulses of a quartz oscillator 10 are fed to a commercially available frequency divider 12, which can be implemented, for example, in an integrated design. The frequency divider 12 divides the frequency of the quartz pulses from, for example, 222 Hz over 23 divider stages to a clock frequency of 0.5 Hz. At the outputs a and b of the frequency divider 12, alternating pulse trains of this clock frequency are picked up. This means that z. B. at output a only in the first, third, fifth ... second and at output b only in the second, fourth, sixth ... second a clock pulse occurs each have a pulse duration of 15.6 ms. The time sequence of these clock pulses is shown in FIGS. 2 and 3, where F i g. 2 the clock pulses of the output a and F i g. 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.
In einer Induktionsspule 16 wird durch einen an dem Schwingsystem, z. B. dem Pendel, befestigten und mit
diesem schwingenden Permanentmagneten ein der momentanen Frequenz des Schwingsystems entsprechendes
Istsignal 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.The clock pulses from the outputs a and b are fed to the emitters of the transistors 14 and 14 ', which operate as phase comparison stages in a manner to be described later.
In an induction coil 16 is by one on the vibration system, for. B. the pendulum, fixed and with this oscillating permanent magnet induced an actual signal corresponding to the current frequency of the oscillating system. This actual signal is amplified via the capacitively coupled transistors 18 and 20 and passed as a negative pulse to the base of the transistors 14 and 14 'via the capacitor 22. The time course of the actual signal at different points in time of 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 compare the phase between the crystal clock pulses and the Actual signal as AND gate. The transistors 14 and 14 'generate a collector current pulse only when if both the positive crystal clock pulse at the emitter and the negative pulse of the actual signal are on 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. 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.With such a coincidence, for example, the crystal clock pulse from the output a of the frequency divider with the actual signal pulse at transistor 14, this is switched through. The collector current pulse of the transistor 14 is led to the base of transistor 24 and turns on this transistor. This will continue transistor 26 and finally transistor 28 are energized.
bj 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 Stelltnagneten, der aufbj If the transistor 28 is in this way at a If the coincidence of the crystal clock pulse and the actual signal is switched through at the transistor 14, a current flows through it the one coil 30 of a bistable magnet that is on
das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied einwirkt.the member influencing the frequency of the oscillating system acts.
Um eine zeitraubende Erregung der Spule 30 und damit ein 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. 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. Durch eine geeignete Dimensionierung des Kondensators 32 und des Widerstands 34 kann die Einschaltdauer so gewählt werden, daß ein zuverlässiges Ansprechen des Slellmagneten gewährleistet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise eine Zeitkonstante von 40 ms gewählt.In order to ensure a time-consuming excitation of the coil 30 and thus a reliable response of the actuating magnet even with a short collector current pulse at the transistor 14, a feedback is switched on in the actuating signal channel formed by the transistors 24, 26 and 28. For this purpose, the collector of transistor 26 is connected to the base of transistor 24 via a feedback capacitor 32. A resistor 34 is connected between the connection point of the capacitor 32 facing the transistor 24 and the supply line connected to the negative pole of the voltage source 36. In this way, the transistors 24 and 26 form a monostable multivibrator, the switch-on time of which is determined by the time constant formed from the capacitor 32 and the resistor 34. By suitably dimensioning the capacitor 32 and the resistor 34, the switch-on duration can be selected in such a way that a reliable response of the sliding magnet is ensured. In the exemplary embodiment shown, a time constant of 40 ms is selected, for example.
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 Steüsignalkana! entspricht in seinem Aufbau und seiner Dimensionierung vollständig dem zuerst beschriebenen. If the clock pulse from the output b of the frequency divider 12 coincides with the actual signal at the transistor 14 ', the other coil 30' of the actuating magnet is also excited in the manner described above via the transistors 24 ', 26' and 28 '. A feedback via the capacitor 32 'also forms this control signal channel to a monostable vibrator, the time constant of which is determined by the dimensioning of the capacitor 32' and the resistor 34 '. This second Steüsignalkana! 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 F i g. 2 bis 6 erläutert werden:The operation of the circuit shown in FIG is intended in the following with reference to FIG. 2 to 6 are explained:
Es soll zunächst von dem momentanen Zustand des zeitlichen Verlaufs ausgegangen werden, der in den F i g. 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 F i g. 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. Dies sei die Stellung, die einem »zu schnellen« Gang der Uhr entspricht d. h. einer Frequenz, die über der Sollfrequenz liegt Wie in der DT-PS 25 13 583 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 Zusalzfedcr festhält.First of all, the current state of the time profile should be assumed, which is shown in FIGS. 2.3 and 4 is shown. In this state, the actual signal taken from the pendulum of the clock shown in FIG. 4 falls neither with the crystal clock pulse shown in FIG. 3 illustrated quartz clock pulse from the output b of the frequency divider 12 at the transistor 14 'together in time. Neither of the AND gates formed by the transistors 14 and 14 'therefore provides an output signal and the two coils 30 and 30' of the bistable actuating magnet are de-energized. The element influencing the frequency of the mechanical oscillating system is therefore in the position corresponding to an extreme value of the frequency. This is the position that corresponds to a "too fast" rate of the watch, ie a frequency that is above the setpoint frequency. B. be the position in which the member influencing the frequency, for example a fork, holds a Zusalzfedcr attached to the pendulum and swinging with the pendulum.
Da die Frequenz des Schwingsystems in diesem Falle höher ist als die Frequenz der Quar/.taktimpulsc verschiebt sich das von dem Schwingsystem abgenom-) mcnc Istsignal zeitlich in bezug auf die Quarztaktinipulse 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 F i g. 5 dargestellt ist, daß es mit dem Taktimpuls vomSince the frequency of the oscillating system in this case is higher than the frequency of the Quar / .taktimpulsc shifts the mcnc actual signal taken from the oscillating system in terms of time with respect to the quartz clock pulse and approaches the clock pulses coming from the output a of the frequency divider 12. Has the actual signal shifted as far to the left in time as in FIG. 5 is shown that it is with the clock pulse from
ίο 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 ir dem Stellsignalkanal und der dadurch erreichten Wirkung als monostabiler Multivibrator wird gewährleistet, daß schon beim ersten solchen Koinzidenzimpuli die Spule 30 ausreichend erregt wird.ίο output a coincides in time, it arises on Transistor 14 has a collector current pulse which, in the manner described above, causes coil 30 to be excited of the solenoid leads. As a result of the feedback ir the control signal channel and the resulting effect as a monostable multivibrator is guaranteed, that already at the first such coincidence impulse the coil 30 is sufficiently energized.
Die Erregung der Spule 30 hat zur Folge, daß dei Stellmagnet das die Frequenz des SchwingsystemsThe excitation of the coil 30 has the consequence that the actuating magnet has the frequency of the oscillating system
2n beeinflussende Glied in den anderen Zustand umschaltet, der dem anderen Extremwert der Schwingungsfre quenz entspricht. Dieser andere unter der Sollfrequen/ liegende Extremwert, der also einem »zu langsamen« Gang des Uhrwerks entspricht, kann in dem oben2n influencing member switches to the other state, which is the other extreme value of the vibration frequency sequence corresponds to. This other extreme value, which is below the target frequency /, which is therefore a "too slow" Corresponding to the rate of the movement, can be found in the above
2) genannten Beispiel dadurch erzeugt werden, daß die ar dem Pendel angebrachte Zusatzfeder von der durch der Stellmagneten betätigten Gabel freigegeben wird.2) mentioned example can be generated in that the ar The additional spring attached to the pendulum is released by the fork operated by the actuating magnet.
Der bistabile Stellmagnet und damit das die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Glied verharrer nun in diesem Zustand der »zu langsamen« Schwingung des mechanischen Schwingsystems. Dadurch verschieb! sich das von dem Schwingsystem abgenommene Istsignal zeitlich in entgegengesetzter Richtung, d. h. ir der Darstellung der F i g. 2 bis 6 nach rechts. Diesel Zustand besteht so lange fort, bis sich das Istsigna zeitlich soweit nach rechts verschoben hat, daß es mil dem Quarztaktimpuls vom Ausgang ödes Frequenzteilers 12 zeitlich zusammenfällt, wie in Fig. 6 dargestelli ist. Durch diese Koinzidenz wird der Transistor 14 durchgeschaltet und erzeugt einen Kollektorstromimpuls, der in der oben beschriebenen Weise zur Folge hat liaß die Stelimagnetspuie 30' erregt wird. Dadurch wire das die Frequenz beeinflussende Glied wieder in der ersten Zustand umgeschaltet, der den zu hoher Extremwert der Frequenz des mechanischen Schwingsystems zur Folge hat. Der beschriebene Zyklus dei Zwei-Punkt-Regelung beginnt somit erneut.The bistable solenoid and thus the link influencing the frequency of the oscillating system remain now in this state of the "too slow" oscillation of the mechanical oscillation system. This move! the actual signal picked up by the oscillating system moves in the opposite direction over time, d. H. ir the representation of FIG. 2 to 6 to the right. This condition continues until the Istsigna has shifted so far to the right in time that it is with the crystal clock pulse from the output of the dull frequency divider 12 coincides in time, as shown in FIG is. Due to this coincidence, the transistor 14 is switched through and generates a collector current pulse, which in the manner described above has the consequence that the actuator magnet coil 30 'is excited. This wire the element influencing the frequency is switched back to the first state, the one that is too high The extreme value of the frequency of the mechanical oscillation system. The cycle described dei Two-point control thus begins again.
Die beschriebene Arbeitsweise macht deutlich, daC die Phasenlage des mechanischen Schwingsystems irThe working method described makes it clear that the phase position of the mechanical oscillating system ir
d0 jedem beliebigen Zeitpunkt um weniger als t£ von derr d0 at any point in time by less than t £ from derr
Quarztakt abweicht. In dem beschriebenen Beispiel isi die Abweichung also in jedem Zeitpunkt kleiner als ±0,5 see. Wird die endliche Dauer der Quarztaktimpul se und der Jstsignalimpulse berücksichtigt so kann auch die maximale Abweichung von ±0,5 see. nicht erreich! werden. Quartz clock deviates. In the example described, the deviation is therefore less than ± 0.5 seconds at any point in time. If the finite duration of the quartz clock pulse and the actual signal pulse is taken into account, the maximum deviation of ± 0.5 see. not reach! will.
Die erfindungsgemäße Synchronisation bewirkt daher in dem beschriebenen Beispiel, daß die mechanischeThe synchronization according to the invention therefore causes in the example described that the mechanical Uhr, beispielsweise eine Pendeluhr, über beliebig lange Betriebszeiten auf ± 0,5 see, quarzgenau gehtClock, for example a pendulum clock, goes to ± 0.5 seconds with quartz accuracy over any long operating times
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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 |
| 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 |
| FR7608891A FR2305768A1 (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 DE2539774A1 (en) | 1977-03-17 |
| DE2539774B2 DE2539774B2 (en) | 1978-03-23 |
| DE2539774C3 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3130966B1 (en) * | 2015-08-11 | 2018-08-01 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Mechanical clockwork provided with a motion feedback system |
-
1975
- 1975-09-06 DE DE19752539774 patent/DE2539774C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2539774A1 (en) | 1977-03-17 |
| DE2539774B2 (en) | 1978-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2759956C1 (en) | Electronic clock with a stepper motor | |
| EP0014241B1 (en) | Method for the controlled steering of a d.c.-motor drive unit in a target position and circuit for implementing this method | |
| DE2749006C3 (en) | Electronic correction device for a pendulum clock | |
| DE2633471C2 (en) | Adjustable circuit arrangement for an electronic clock | |
| DE2539774C3 (en) | Method and device for synchronizing a clock provided with a mechanical oscillating system as a rate regulator | |
| DE1463031C (en) | ||
| DE2125093A1 (en) | ||
| DE1463031B2 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING A WORKING MACHINE | |
| DE1258959B (en) | Electrical circuit arrangement for controlling the movement of a part driven by a drive device by comparing the pulse phases | |
| DE1563594C3 (en) | Numerically operating program control arrangement for continuous path control of work machines, in particular machine tools | |
| DE2216406B2 (en) | Battery-operated clock with a balance arrangement that vibrates at a relatively low frequency | |
| DE2312412C2 (en) | Method for synchronizing an electrodynamic clock drive | |
| DE965565C (en) | Method and device for converting the mechanical vibrations of a clockwork into electrical voltage | |
| DE2305682C3 (en) | Time-keeping device, in particular a quartz wristwatch with an electronically controlled display system | |
| DE2257671C3 (en) | Method for controlling a stepping motor by means of a variable-frequency oscillator and circuit arrangement for carrying out the method | |
| DE2200477B2 (en) | Electronic watch with frequency divider - has manual resetting button connected to all frequency divider stages except last one | |
| DE2054784A1 (en) | ||
| EP0384330B1 (en) | Method for position measurement by means of a resolver and a synchro | |
| DE2536216C3 (en) | Electronic time switch | |
| DE648975C (en) | Rate regulation by synchronizing oscillating timing regulators by means of an alternating current from the mains | |
| DE2245644C3 (en) | Arrangement for maintaining the vibrations of a mechanical resonator | |
| DE1513881C (en) | Connection of an open control circuit for digital control of the running characteristics of a synchronous induction motor | |
| DE2602226A1 (en) | Synchronizing quartz oscillator of clock - by determining phase differences used to adjust system | |
| DE1449610C3 (en) | Tape punch with an input device | |
| CH354032A (en) | Electronically controlled, mechanical oscillating organ, in particular for clocks |
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 |