DE2609526A1 - Elektronische uhr - Google Patents
Elektronische uhrInfo
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G5/00—Setting, i.e. correcting or changing, the time-indication
- G04G5/02—Setting, i.e. correcting or changing, the time-indication by temporarily changing the number of pulses per unit time, e.g. quick-feed method
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- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
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- G04G5/04—Setting, i.e. correcting or changing, the time-indication by setting each of the displayed values, e.g. date, hour, independently
- G04G5/041—Correction of the minutes counter in function of the seconds' counter position at zero adjustment of the latter
Description
Die Erfindung besieht sich auf eine elektronische Uhr mit
einem Taktimpulse erzeugenden Oszillator, einem elektronischen Zeitzähler zum Untersetzen der Frequenz der Taktimpulse
und zum Zählen der Zeit, einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen
der Zeit nach Maßgabe eines Signals vom dem Zeitzähler, einem Betätigungsschalter zum Einstellen der Zeit und einer
Zeiteinstellsteuereinrichtung zum Einstellen der Zeit durch Betätigung des Betätigungsschalters.
Die bisher vorgeschlagenen elektronischen Uhren erzeugen elektronisch' Taktimpulse für die Zeitzählung, zählen diese
Taktimpulse, um ein der Zeit entsprechendes Signal zu erzeugen und zeigen diese Zeit z.B. in Form von Ziffern nach
Maßgabe des Zeitsignals an. Zum genauen Arbeiten einer solchen Uhr wurde die Frequenz der Taktimpulse exakt auf einen
bestimmten Wert festgelegt und der Oszillator unter stabilen Betriebsbedingungen betrieben. Bei der tatsächlichen Herstellung
eines Oszillators für die Taktimpulse ist es jedoch schwer, genau eine bestimmte Frequenz infolge der unterschiedlichen
Eigenschaften der den Oszillator bildenden
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Bauteile vorzuschreiben. Bisher wurde die Einstellung der
Frequenz daher κ.Β« mit Hilfe eines Trimmerkondensators
vorgenommen* Die erforderliche hohe Genauigkeit dieser Einstellung erfordert jedoch ein großes Maß an Zeit und
Arbeit. Außerdem verbleiben immer noch einige Fehler, unabhängig davon, x-iie genau die Einstellung versucht wurde.
Außerdem bedingen Änderungen in der Umgebungstemperatur ebenfalls Fehler. Es ist daher unmöglich, alle möglichen
Frequenzfehler des Oszillators für die Taktiapulse allein durch eine Verbesserung des Oszillators auszuschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Uhr der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei ihr nicht
nur durch das Yor- und Nachgehen der Uhr bedingte Fehler korrigiert werden können, sondern außerdem automatisch, der
Zählerstand, der von dein Zeitzähler während jeder vorgeschriebenen
Zeitdauer erreicht wird, nach Größe und Richtung der tatsächlich bewirkten Korrektur weiterhin korrigiert
wird, wodurch bei der Zeitzählung auftretende Fehler so gering wie möglich gehalten werden.
Bei einer elektronischen Uhr der genannten Art ist diese Auf-,
gäbe erfindungsgemäß gelöst durch einen Speicher zum Speichern
einer Korrekturgröße, die zum Korrigieren von Frequenzfehlern des Oszillators benutzt wird, durch eine Steuereinrichtung
zum Nachstellen des Zählerstandes des Zeitzählers entsprechend der Korrekturgröße und durch eine Heue ins tellungs einrichtung,
mit der eine bereits gespeicherte Korrekturgröße nach Maßgabe der von der Zeiteinstellsteuereinrichtung jeweils angegebenen.
Korrekturgröße einstellbar ist.
Bei der neuen elektronischen Uhr wird also die z.B. mit Hilfe des Betätigungsschalters eingegebene Korrekturgröße zum Nachstellen
der Uhr gespeichert und diese Korrekturgröße automatisch
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zum· Korrigieren des Zählerstandes immer wieder benutzt,
der Zähler eine vorbestimmte Zeitdauer gezählt hat. Außerdem ■wird mit Hilfe der Ifeueinstellungseinrichtung die bereits gespeicherte
Korrekturgröße berichtigt, wenn ein erreichter Zählerstand erneut durch die Zeiteinstellsteuerungseinrich»
'tung korrigiert wird.
Weitere, die besondere Ausbildung der neuen elektronischen
Uhr betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung in Form eines
Blockschaltbildes dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Eine Standard-Taktfrequenz von z.B. 32 768 Ha, die von einem
Oszillator 11 erzeugt wird, wird an eine Frequenzteilerschaltung 12 gegeben. Ein Eingang eines UITD-Gliedes 13 erhält einen
Sekunden-Impuls, d.h. einen Impuls pro Sekunde, von der Frequenzteilerschaltung 12. Der andere Eingang des UHD-Gliedes
13 ist mit dem Ausgang eines Inverters 40 verbunden. Wenn der Inverter kein Eingangssignal erhält, so erzeugt er ein Ausgangssignal
von "1", das das UND-Glied 13 leitend schaltet. Das zuvor erwähnte Signal mit einem Impuls pro Sekunden, das
von der Frequenzteilerschaltung 12 abgegeben wird, wird über
ein ODEE-Glied 14 an einen bis 60 zählenden Sekunden-Zähler
15 gegeben. Ein alle Minuten ύοώ dem Zähler 16 erzeugtes
Übertragsignal wird an einen bis 12 zählenden Stunden-Zähler
gegeben, der seinerseits ein Übertragssignal alle 12 Stunden abgibt. Wird daher ein tJbertragssignal von dem Stuöden-Zähler
17 zuv Bezeichnung des Vormittags benutzt, so gibt das nachfolgende
Übertragssignal den Nachmittag an. Ein Übertragssignal von dem Stunden-Zähler 17 wird an einen Binärzähler 18
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gegeben, der seinerseits ein Übertrags signal- alle 24- Stunden
oder einmal am Tag erzeugt. Das tJbertragssignal von dem Binärzähler
18 wird an einen bis 7 zählenden Zähler 19 und an einen bis 31 zählenden Zähler 20 gegeben. Der vom Zähler 19
angegebene Zählerstand bezeichnet den Wochentag und der von dem Zähler 20 angegebene Zählerstand bezeichnet den
Monatstag. Die die Zählerstände der Zähler 15, 16,17, 18, 19 und 20 angebenden Signale werden an eine Anzeigeeinrichtung
10, die einen Decoder und eine Treiberschaltung umfaßt, gegeben, um die Sekunden, Minuten, Stunden, V/ochentage und
Monatstage entsprechend der jeweiligen Zählerstände anzuzeigen.
Die neue elektronische Uhr weist nicht nur die zuvor erwähnten prinzipiellen elektronischen Zeitzähler sondern auch erste
und zweite Zeitkorrektur-Sehalter 21 und 22 auf. Der erste Schalter 21 v/eist einen festen Kontakt C1 zum Angeben eines
Korrekturbefehls für ein Nachgehen der Uhr, einen festen Kontakt C2 zum Angeben eines Korrekturbefehls beim Vorgehen
der Uhr und einen Umschalter auf, der zwischen einer neutralen Stellung IT und den festen Kontakten C1 oder C2 umzuschalten
ist und sich im Ruhezustand in seiner neutralen Stellung befindet.
Ein Signal von einer Speisequelle T wird je nach
Schaltstellung des Umschalters an die Kontakte C1 oder C2 wahlweise gegeben. Der zweite Schalter 22 ist durch einen
Arbeitskontakt gebildet, der wiederholt geöffnet und geschlossen wird, wobei die Anzahl seines Schließens z.B. die Anzahl von
Sekunden angibt, um die die Zeit korrigiert werden soll, wodurch Impulse erzeugt v/erden, deren Anzahl einer Korrekturgröße für die Sekundenanzeige entspricht.
Die festen Kontakte C1 und 02 des ersten Zeitkorrektur-Schalters .21 sind mit den Setzeingängen von Flip-Flops 23 und 24
jeweils verbunden.
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Die Flip-Flops 23 oder 24 werden wahlweise in der Weise betätigt,
wie der Zeitkorrektur-Schalter 21 umgeschaltet wird. Ein Setz-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 23 wird als ein
Ansteuersignal an UND-Glieder 25,26 gegeben. Ein Setz-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 24 wird als ein Ansteuersignal an
ein UND-Glied 27 gegeben. Die Ausgangssignale von den UiTD-G-liedern
25,27 werden als ein Fortschreitsignal von "--1" an
einen ersten Zähler 29 über ein ODER-Glied 28 gegeben. Der
erste Zähler 29 zählt in seinem Zählerstand um "+1" bei Erhalt
eines Impulses weiter, der über ein UND-Glied 30 jedesmal
dann erhalten wird, wenn der zweite Zeitkorrekturschalter 22 '.betätigt wird. Das UND-Glied 30 wird von einem Ausgangssignal
von einem ODER-Glied 31 angesteuert, .das Signale von
den festen Kontakten C1, C2 des ersten Zeitkorrektur-Schalters
21 erhält. Ein Zählsignal vom ersten Zähler 29 wird an einen nur lesenden Speicher 32 gegeben, der mit ROM" abgekürzt ist.
Der Zähler 29 gibt ein Ausgangssignal immer dann an, wenn er einen von 0 verschiedenen Zählerstand enthält. Ein Zählerstand-Aus
gangs sign al vom Zähler 29, das im folgenden als ein Zählerstand-Erfassungssignal
bezeichnet wird, wird an den Sets-Eingang eines Flip-Flop 34- über ein UND-Glied 33 gegeben. Der das
Zählerstand-Erfassungssignal führende Ausgang des Zählers 29 ist mit einem Inverter 35 verbunden, dessen Ausgangssignal an
den Rucksetz-Eingang der Flip-Flops 23,24,34- jeweils gegeben
wird, um diese zurückzusetzen, wenn der erste Zähler 29 einen Zählerstand von "0" erreicht.
Ein Ausgangssignal von dem ODER-Glied 31 wird an eine Verzögerungsschaltung
36 und einen Inverter 37 gegeben. Ausgangssignale von der Verzogerungsschaltung 36 und dem Inverter 37 werden
an ein UND-Glied 38 gegeben, das einen Impuls mit einer Breite erzeugt, die einer von der Verzögerungsschaltung 36 bewirkten
Zeitverzögerung entspricht, wenn das ODER-Glied 31 sein Ausgangssignal beendet. Der Ausgangsimpuls von dem UND-Glied 38
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wird als ein Ansteuersignal an das UND-Glied 33 gegeben«
Im gesetzten Zustand gibt das Flip-Flop 34- ein Ansteuersignal
an die UED-Glieder 25,26,27 und 39- Das UETD-Glied 39
gibt ein Ausgangssignal von deia UND-Glied 27 über das ODER-Glied
14- an einen elektronischen Zeitzähler. Der Ausgang des
UND-Gliedes 26 ist mit einem Inverter 4-0 verbunden, dessen "1 "-Ausgangssignal das UED-Glied 13 in den leitenden Zustand
schaltet . Das UND-Glied 25 erhält einen Impuls pro Sekunde
von der Frequenzteilerschaltung 12, um die Zeit zu zählen. Das UHD-Glied 27 erhält nicht nur ein Ausgangssignal von
einem Inverter 4-1 des einen Impuls pro Sekunde . aufweisenden Zeitzählsignals, das von der.Frequenzteilerschaltung 12 erzeugt
wird, sondern ebenfalls einen Impuls mit einer höheren Frequenz als ein Impuls pro Sekunde.
Der Speicher 32 erhält ein Ausgangsζählsignal von einem Zähler
4-2 zum Zählen eines Übertragssignals, das von dem Binärzähler 18 abgegeben wird. Der Zähler 42 wird von einem Ausgangssignal
von einer Verzögerungsschaltung 4-3 zurückgesetzt, die ein Ausgangssignal
von dem UKD-Glied 38 erhält. Der Zähler 4-2 ist
bereits mit einer Anzahl von Tagen gespeichert, die vergangen sind, seit die Zeit zuvor korrigiert wurde. Der Speicher 32
ist mit einer Korrekturgröße pro Zeiteinheit gespeichert, z.B. pro Tag, die von einem Zählausgangssignal vom Zähler 4-2
bestimmt wird, das einer Anzahl von vergangenen Tagen entspricht, und einem Zählausgangssignal von dem Zähler 29,
in Bezug auf, wie später beschrieben, verschiedenen Ausgangssignalen von den Zählern 29,4-2, und gibt ein eine erforderliche
tägliche Korrekturgröße bezeichnendes Signal ab.
Ein Ausgangssignal von dem Speicher 32 wird an einen zweiten
Zähler 4-5 gegeben, um seinen Zählerstand über ein UND-Glied
4-4- zu vergrößern oder zu verkleinern, das durch ein Ausgangssignal
von dem UKD-Glied 38 leitend geschaltet wird. Der
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zweite Zähler 45 wird auf einen bestimmten Wert voreingestellt» Ein Setz-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 23 wird als ein
Rückwärtszählbefehl an den zweiten Zähler 45 gegeben und
ein Setz-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 24 wird als ein Vorwärtszählbefehl an den zweiten Zähler 45 gegeben. Dieser
zweite Zähler 45 speichert schließlich einen Zählerstand, der durch Addieren eines .Zählerstandes, der einem Signal
von dem UND-Glied 44 entspricht, zu dem voreingestellten Wert oder durch Abziehen dieses Zählerstandes von dem voreingestellten
Wert entsprechend dem Inhalt des Vorwärts- oder Rückwärts-Zählbefehls erreicht wird. .
Ein von dem zweiten Zähler 45 erreichter Zählerstand wird
zusammen mit den Zeitanzeigesignalen von den Zählern 16,17? 18 an einen weiteren, mn. Ic binden Speicher 46 gegeben. Dor
Speicher 46 erfaßt und speichert einen Zählerstand, der von dem zweiten Zähler 45 alle fünf Minuten bei Erhalt eines
Übertragsignals, z.B. von dem Zähler 18, erhalten wird.
Von .der zugeordneten Frequenzteilerstufe der Frequenzteilerschaltung
12 abgegebene Impulse werden entsprechend des erfaßten Zählerstandes um ein bestimmtes Maß vergrößert oder
verkleinert. Die zuvor erwähnte 5~Minuten-Erfassung wird
288 mal pro Tag mit einer Häufigkeit von 12 mal pro Stunde (12 χ 24 = 288) durchgeführt, um die 5-Minuten-Zählung in
dem Minuten-Zähler 16, die den jeweiligen Stundenzählungen in den Stundenzählern 17»18 zugeordnet sind, zu prüfen.
Es wird jetzt' angenommen, daß der Quarzoszillator 11 einen
Fehler von 60 Sekunden für jeden mit JO Tagen angenommenen Monat aufweist. Dieser Fehler hat dann eine Größe von 2 Sekunden
pro Tag·. Außerdem wird angenommen, daß eine elektronische Uhr ursprünglich so eingestellt ist, daß sie die 5-Minuten-Korrektur
in Einheiten von 0,01 Sekunden vornimmt. Dann erfordert die
Korrektur eines Fehlers von 2 Sekunden peo Tag,-daß die Einscl-
609838/0887 ßAD OR/ginal
korrekturgröße von 0,01 Sekunden pro 5 Minuten 200 mal wiederholt
wird (2/0,01=200). Bei einem gewöhnlichen Quarzoszillator wird ein Fehler von 2 Sekunden pro Tag bereits als ein Maximalwert
betrachtet. Wird daher eine Korrektur pro Tag bis zu
200 χ mit der zuvor erwähnten Korrekturgrößeneinheit von 0,01 Sekunden
durchgeführt, so kann diese ihren Zweck sehr gut erfüllen.
Das heißt, daß eine Korrektur von 0,01 Sekunden alle 5 Minuten, die 288 mal am Tag durchgeführt werden kann, vollständig einen
maximalen Fehlerbereich abdeckt, der bei. gewöhnlichen Quarzoszillatoren
auftritt. Der Zähler 45 muß daher lediglich mit einer Zählkapazität bis zu einem Zählerstand von 200 ausgestattet
werden. Im Falle, daß der Zähler 45 "+2" zählt, wird
der Speicher 46 zur Abgpbn ..ηi ν-or. Impulses an die Frequenzteilerstufe
der Frequenzteilerschaltung 12 veranlaßt, die einen Impuls pro 0,01 Sekunde zum Zeitpunkt von 0 Stunden und
00 Minuten abgibt, bei dem der Stunden-Zähler 18 ein Übertragssignal abgibt und ebenfalls zu einem 5-Minuten späteren Zeitpunkt
von 0 Stunden 05 Minuten, wodurch dann ein Fortschreiten von 0,02 Sekunden eventuell erreicht werden kann. Zählt der
Zähler 45 einen Zählerstand von "-2", so erzeugt der Speicher
46 ein Ausgangssignal, das ein Ausgangssignal von der Frequenzteilerstufe
der Frequenzteilerschaltung 12 für einen Impuls pro 0,01 Sekunde daran hindert, an die nachfolgende Frequenzteilerstufe
zum Zeitpunkt von 0 Stunden 00 Minuten wie auch zum Zeitpunkt von 0 Stunden 05 Minuten ein Ausgangssignal abzugeben,
wodurch ein Nachgehen der Uhr von 0,02 Sekunden pro Tag erreicht wird.
Der Speicher 46 kann auch durch einen hier nicht gezeigten Vorwärts-Rückwärts-Zähler ersetzt v/erden. So ist es möglich,
den Zählerstand des Zählers 45 an dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler
in Abhängigkeit von einem Übertragssignal von dem Stunden-Zähler 18 zu geben und anschließend den Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers
in Abhängigkeit von einem 5-Minuten-
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Signal von dem Stunden-Zähler 18 und eines Zählerstand-Erfassungssignals
von dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler zu vergrößern oder zu verkleinern, wodurch, ein Zählerstand von
der Frequenzteilerschaltung 12 in Einheiten von 0,01 Sekunden jedesmal dann vergrößert oder verkleinert wird, wenn
eine Vorwärts- oder Rückwärtszählung ausgeführt wird. Der
bei dem zuvor erwähnten Korrekturvorgang benutzte Zähler 45 zählt zwischen +100 und -100. Es kann jedoch die gleiche
Zeitkorrektur erhalten v/erden, wenn ein Zähler 45 benutzt wird, der zwischen 0 und 200 zählt, wobei der Zeitpunkt, bei
dem der Zähler 45 einen Zählerstand von 100 aufweist, als
Standardzeit benutzt wird.
Wird ein Vorgehen oder Nachgehen in der Zeitanzeige der elektronischen Uhr festgestellt, so wird die Zeit durch Betätigung
des ersten und ^weiten-Zeitkorrektur-Schalters 21
und 22 korrigiert.
Zeigt z.B. die angezeigte Zeit ein Vorgehen von einer Sekunde, so wird der erste Schalter 21 auf die Verzögerungsseite umgeschaltet,
d.h. über den ersten Kontakt C1 wird der Setz-Eingang des Flip-Flops 23 beaufschlagt. Da ein Signal von dem
ersten festen Kontakt C1 auch an die Verzögerungsschaltung und den Inverter 37 über das ODER-Glied 31 gegeben wird, gibt
das UND-Glied 38 kein Ausgangs signal ab, während der erste Schalter 21 in dieser Schaltstellung bleibt. Gleichzeitig wird
ein Ausgangssignal von dem ODER-Glied 31 als ein Ansteuersignal an das UND-Glied 30 gegeben.
Außerdem wird der zweite Korrekturschalter 22 betätigt, d.h. geöffnet und geschlossen, und zwar entsprechend der gewünschten
Korrekturgröße, während der erste Schalter 21 auf die Verzögerungsseite geschaltet bleibt. Zur Korrektur von einer
Sekunde wird der zweite Schalter 22 einmal geöffnet und geschlossen, um einen Impuls zu erzeugen. Der Ausgangsimpuls
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von dem zweiten Schalter 22 wird als ein Weiterzählsignal an den ersten Zähler 29 über das UND-Glied 30 gegeben, das
in seinen leitenden Zustand geschaltet ist. Als Folge davon zählt der Zähler 29 auf einen Zählerstand von "1". Ein Zählerstandserfassungssignal
von dem Zähler 29 wird als ein Ansteuersignal an das UND-Glied 33 gegeben.
Wird der erste Schalter 21 in seine neutrale Stellung N zurückgeschaltet,
während der erste Zähler 29 auf einen Zählerstand voreingestellt ist, der die erforderliche Korrekturgröße
angibt, so gibt der erste feststehende Kontakt C1 kein weiteres Ausgangssignal mehr ab. Als Folge davon erzeugt das UITD-Glied
38 ein Ausgangssignal, das durch das UND-Glied 33 zum Setzen
an das Flip-Flop J>LV gelangt. Zu diesem Zeitpunkt sind beide
Flip-Flops 23 und 34- gesetzt, die UND-Glieder 25- und 26 leitend
geschaltet und das UND-Glied 13 durch den Inverter 4-0 gesperrt. Ein Zeitzählimpuls von der Frequenzteilerschaltung
12 wird als ein Rückwärts-Zählsignal an den Zähler 29 über das UED-Glied 25 und das ODER-Glied 28 gegeben. Gibt die Frequenzteilerschaltung
12 einen Zeitzählimpuls ab, so zählt der Zähler 29 auf einen Zählerstand von "0". Dementsprechend wird
das Zählerstanderfassungssignal beendet und der Inverter gibt ein Ausgangssignal ab, durch das die Flip-Flops 23 und 34-zurückgesetzt
werden. Die UND-Glieder 25 und 26 werden gesperrt und ein Zeitzählimpuls von der Frequenzteilerschaltung
12 wird durch das UND-Glied 13 an einen elektronischen Zeitzähler gegeben. Eine Anzahl von Zeitzählimpulsen, die von der
Frequenzteilerschaltung 12 an den Zeitzähler abzugeben ist, wird durch eine Anzahl verkleinert, die dem Zählerstand des
Zählers 29 entspricht, wodurch das Vorgehen der Zeitanzeige korrigiert wird.
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Bei dem zuvor erwähnten Korrekturvorgang wird der Zählerstand
des ersten Zänlei's 29 an den Speicher 32 gegeben, der
außerdem von dem Zähler 42 ein Signal erhält, das eine Anzahl von Tagen angibt, die vergangen sind, seit die Zeit
das letzte Hai korrigiert wurde. Ist die Anzahl von Tagen
z.B. "20" und der Zählerstand des Zählers 29 beträgt Ί",
dann bedeutet dieses, daß während der vergangenen 20 Tage eine Sekunde verlorengegangen ist. Wird eine Zeiteinheit,
in der eine Zeitkorrektur ausgeführt werden soll, auf einen Tag festgelegt, so muß eine Korrektur von 0,05 Sekunden pro
Tag ausgeführt werden. Ist eine elektronische Uhr ursprünglich so ausgelegt, daß sie eine tägliche Korrektur in Einheiten von
0,01 Sekunden ausführt, so entspricht die erforderliche Korrekturgröße von 0,05 fünfmal der Korrekturgrößeneinheit
von 0,01. Der Speicher 32 gibt daher ein positives Signal von 5 ab. Gibt das UND-Glied 28 ein Signal ab, ao
wird das.positive Signal von "5" von dem Speicher 32 an den
zweiten Zähler 45 über das UND-Glied 44 gegeben. Zu dieser
Zeit erhält der zweite Zähler 45 bereits einen Rückwärtszählbefehl
infolge des Setzens des Flip-Flops 23- Der Zählerstand
des Zählers 45 wird daher in Abhängigkeit von einem Signal vom Speicher 32 um "5" zurückgezählt. War bis zu diesem
Zeitpunkt der Zähler 45 bisher auf einen Zählerstand von "O" eingestellt, so wird der Zähler 45 dann neu auf einen
Zählerstand von "-5" eingestellt. Ein Signal vom UND-Glied
38 gelangt durch die Verzöge rungs schaltung 43 zum Zähler 42,
um diesen zurückzusetzen. Als Folge davon ist der Zähler 42 bereit, bis zu einer Anzahl von Tagen zu zählen, die vergehen
werden, bis die jeweils nächste Zeitkorrektur ausgeführt wird.
Ist eine elektronische Uhr ursprünglich so ausgelegt, daß sie eine tägliche Zeitkorrektur mit der Häufigkeit von 0,01 Sekunden
für jeweils 5 Minuten vornimmt, so gibt die nachstehende Tabelle I die tägliche Korrekturgröße an, die von dem Speicher
an den Zähler 45 abgegeben wird, auf die der Zähler 45 pro Tag
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voreingestcllt werden muß, was auf der >3asis der Anzahl von
Tagen erfolgt, während denen eine Zeitkorrektur einmal ausgeführt werden soll, wie auch auf der Grundlage der Häufigkeit,
mit der der Zeitkorrektur-Schalter 22 wiederholt betätigt wird, nänilich die Anzahl von Sekunden, die die Gesamt
große der Zeitkorrektur angibt, die für die zuvor erwähnte Anzahl von Tagen erforderlich ist.
| Betätigungs- | 6098 | 1 | 2 | 7 | 3 | 4 | VJl |
| **^^^^^ häuf igke it | |||||||
| Anzahl der"**-·—..^^ | |||||||
| vergangenen TageT-^^,. | 10 | ||||||
| 10 | 9 | ||||||
| 11 | 8 | ||||||
| 12 | 7 | ||||||
| 13 | 7 | ||||||
| 14 | 6 | ||||||
| 15 | 6 | ||||||
| 16 | 6 | ||||||
| ' 17 | VJl | ||||||
| 18 | 5 | 10 | |||||
| •19 | VJl | 10 | |||||
| "20. | VJl | 10 | |||||
| 21 | 5 | 9 | |||||
| 22 | 4 | 9 | |||||
| 23 | 4 | 9 | |||||
| 24 | 4 | 8 | |||||
| 25 | 4 | 8 | |||||
| 26 | 4 | 8 | |||||
| 27 | I8/088 | ||||||
| 28 | 4 | 7 | 10 | 10 | - | 10 |
| 29 | 4 | 7 | 10 | 10 | 10 | |
| 30 | 3 | 7 | 10 | 10 | 10 | |
| 31 | 3 | 6 | 9 | 10 | 9 | |
| 32 | 3 | 6 | 9 | 9 | 9 | |
| 33 | 3 | 6 | 9 | 9 | ||
| 34 | 3 | 6 | 9 | 9 | ||
| 35 | 3 | 6 | 8 | 9 | ||
| 36 | 3 | 5 | 8 | 9 | ||
| 37 | 3 | 5 | 8 | 8 | ||
| 38 | 3 | 5 | 8 | 8 | ||
| 39 | 3 | 5 | • 8 | 8 | ||
| 40 | 2 | 5 | 7 | 8 | ||
| 41 | 2 | 5 ■ | 7 | 8 | ||
| 42 | ... 2 | 7 | 8 | |||
| 43 | 2 | 5 | 7 | |||
| 44 | 2 · | 5 | 7 | |||
| 45 | 2 ' | 4 | 7 | |||
| 46 | 2 | 4 | 6 | |||
| 47' | 2 | 4 | 6 | |||
| . 48 | 2 | 4 | 6 | |||
| 49 | 2 | 4 | 6 | |||
| 50 | 2 | 4 | 6 | |||
| 51 | 2 | 4 | 6 • |
|||
| 52 | 2 • |
4 • |
||||
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Die 0?abelle 1 gibt unterschiedliche Vielfache einer Einheitsgröße
für eine 5-Minuten-Korrektur, nämlich 0,01 Sekunden, an, die in dem Speicher 32 nach Maßgabe der Werte der
Ausgangssignale von dem Zähler 29 und 42 gespeichert sind. Wird angenommen, daß zwei Sekunden z.B. während 20 Tagen
korrigiert werden sollen, die seit dem Ende der letzten Zeitkorrektur vergangen sind, so ist die erforderliche
tägliche Korrekturgröße 0,1 Sekunden, wodurch der Speicher 32 dem Zähler 45 einen Zählerstand von 10 vorgibt, da,
wie zuvor beschrieben, die elektronische Ohr bereits ursprünglich auf die Ausführung einer täglichen Zeitkorrektur
in Einheiten von 0,01 Sekunden eingestellt wurde. Die Tafel 1 gibt den Fall an, bei dem ein gewöhnlicher Quarzoszillator
mit einem Zehler von etwa 3 Sekunden pro Monat angenommen wird. Der zuvor erwähnte Wert, atf den der Zähler
45 voreingestellt wird, ermöglicht es dem Speicher 32,
seine Aufgabe auch mit einer extrem kleinen Kapazität zu erfüllen.
Soll die Betriebsgenauigkeit der Uhr weiter verbessert werden,
so kann diese so ausgelegt werden, daß sie eine Zeitkorrektur in kleineren Einheiten als 0,01 Sekunden vornimmt. Ist eine
Zeitdauer, während der eine Zeitkorrektur ausgeführt werden soll, z.B. weniger als 19 Tage und der Zeitkorrektur-Schalter
muß nur zweimal oder weniger oft betätigt werden, so kann eine Korrekturgröße von 10 in jedem leeren Teil der Tabelle
unter dem Ausdruck von 2 eingefügt werden, der die Betätigungshäufigkeit des Zeitkorrekturschalters angibt, die irgendeiner
kürzeren Zeitdauer als 19 Tagen zugeordnet ist. .ähnliches gilt auch für die übrigen leeren Teile der Tabelle 1.
Der Zähler 45 wird mit einem erforderlichen Zählerstand gespeichert,
der die Zeitkorrektur pro Zeitdauer, z.B.pro Tag,
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angibt. Der in dem Zähler 45 gespeicherte Zählerstand
wird an den weiteren Speicher 46 z.B. alle 5 Minuten bei Erhalt eines Übertragssignals von dem Zähler 18 und eines
Zählerausgangssignals ausgelesen, das alle 5 Minuten von dem Minuten-Zähler 16 zugeführt wird, wodurch, wie zuvor
erwähnt, ein von der einen Impuls pro 0,01 Sekunden abgebenden Frequenzteilerstufe der frequenzteilerschaltung 12
erhaltener Zählerstand korrigiert wird. Da der Zähler 4-5 auf einen Zählerstand von "-5" wie zuvor beschrieben, voreingestellt
ist, werden fünf dieser alle 0,01 Sekunden auftretenden Impulse von der Frequenzteilerschaltung alle
5 Minuten unterdrückt, um eine Verzögerung von 0,05 Sekunden pro Tag zu bewirken. Diese die Zeitkorrektur angebenden
Daten werden in dem Zähler 45 gespeichert, wodurch automatisch
die folgende Zeitkorrektur für eine Verzögerung von 1 Sekunde während 20 Tagen mit der gleichen täglichen Korrekturgröße
ausgeführt wird, wie dieses zuvor durch Betätigung der. Zeitkorrektur-Schalter 21,22 vorgenommen wurde.
Zeigt eine Zeitanzeige ein Nachgehen an, so wird dieses
Nachgehen in gleicher Weise durch die ersten und zweiten Zeitkorrektur-Schalter 21 und 22 korrigiert. In diesem Pail
wird die Korrektur zum Zwecke eines Vorstellens in der nachfolgenden
Weise vorgenommen. Der erste Zeitkorrekturschalter 21 wird auf seinen zweiten feststehenden Kontakt C2 umgeschaltet,
um das Flip-Flop 24 zu setzen und ein Ansteuersignal an das UND-Glied 30 über das ODER-Glied 31 zu geben.
Der erste Zähler 29 wird mit einer erforderlichen Korrekturgröße durch Betätigung des zweiten Zeitkorrektur-Schalters
gespeichert. V/ird unter dieser Bedingung der erste Zeitkorrektur-Schalter 21 zurück in seine neutrale Stellung N
geschaltet, so setzt ein Ausgangssignal von dem UND-Glied das Flip-Flop 34, um das UND-Glied 27 in den leitenden Zustand
zu schalten. Dementsprechend erzeugt die Frequenzteiler-'schaltung
12 einen Impuls mit einer kürzeren Zeitdauer als ein Impuls pro Sekunde durch das UND-Glied 27. Dieser Impuls
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wird an eine Zeitzählsclialtung durch das UITD-Glied 39 und
das ODER-Glied 14- gegeben, um eine angezeigte Zeit vorzustellen. Gleichzeitig wird ein für ein Vorstellen benutzter
Impuls von dem ersten Zähler 29 gezählt. Das Hip-Flop 34-wird zurückgesetzt, wenn die Anzahl der gezählten Impulse
mit einer vorbestimmten Korrekturgröße übereinstimmt, die bereits in dem ersten Zähler 29 gespeichert ist, wodurch
der zuvor erwähnte Korrekturvorgang beendet wird. Da zu dieser Zeit der Schaltzustand des UliD-Gliedes 27 durch
den Inverter 4-1 gesteuert wird, endet ein von dem UND-Glied 39 abgegebener Korrekturimpuls, der dem von der Frequenzteilerschaltung
12 abgegebenen Zeitzählsignal von einem Impuls pro Sekunde entspricht.
Auch bei der zuvor erwähnter Korrektur zum Vorstellen der
Uhr ist der Speicher 32 mit dem Zählausgang sowohl des ersten Zählers 29 als auch dem des Zählers 42 verbunden. Als Folge
davon erhält der Zähler 4-5 über das UND-Glied A4- eine bestimmte
Korrekturgröße pro Zeitdauer, z.B. pro Tag. Da zu diesem Zeitpunkt das Flip-Flop 24- gesetzt ist, zählt der
Zähler 4-5 in Vorwärtsrichtung. Die Frequenzteilerschaltung
12 wird daher zu einer Vorstellung durch den Speicher 4-6 für Jede Zeitdauer, z.B. für einen Tag, gesteuert.
Jedesmal, wenn eine erforderliche Gesamtkorrekturgröße für
eine vorgegebene Zeitdauer bestimmt ist, die aus einer Anzahl von Tagen besteht, so wird diese Korrekturgröße in
eine täglich erforderliche Korrekturgröße unterteilt. Später wird diese tägliche Korrektur automatisch für jede Zeitdauer
durchgeführt. Eine Größe dieser täglichen Korrektur wird aufeinanderfolgend zu der bereits in dem zweiten Speicher
4-5' gespeicherten Korrektur hinzuaddiert, wodurch progressiv
ein Fehler der Zeitanzeige vermindert wird«
609 8 38/0887
Mit einer in der beschriebenen V/eise aufgebauten elektronischen
Uhr können Frequenzfehler z.B. eines Quarzoszillators 11 korrigiert werden, -während die Zeit pro Zeitdauer,
z.B. pro Tag, gezählt wird, indem die Zeitkorrekturvorgänge
wiederholt werden, wodurch eine extrem genaue Zeitzählung erreicht wird. Da diese Fehler nicht z.B. durch einen
Trimmerkondensator korrigiert werden, der z.B. für die Feinabstimmung eines Oszillators selbst benutzt wird,
sondern durch einen gewöhnlichen Zeitkorrekturvorgang, kann die Einstellung des Oszillators, der ein wichtiges
Teil der elektronischen Uhr bildet, sehr leicht durchgeführt werden, wodurch sich der bemerkenswerte Vorteil nicht
nur einer einfachen Konstruktion der elektronischen Uhr sondern gleichzeitig auch einer Steigerung der Genauigkeit
der Zeitzählung ergibt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine Zeitdauer, während der eine erforderliche Zeitkorrektur ausgeführt
wurde, durch einen Tag gegeben und die elektronische Uhr war so ausgelegt, daß sie die Zeitkorrektur in Einheiten
von 0,01 Sekunden ausführt. Selbstverständlich können diese Faktoren jedoch frei gewählt werden. Außerdem wurden die
ersten und zweiten Schalter für die Ausführung der Korrektur benutzt. Es kann jedoch irgendein anderes Verfahren mit
der gleichen Wirksamkeit angewendet v/erden, vorausgesetzt, daß es ein Vorstellen und !Nachstellen und eine erforderliche
Korrekturgröße bezeichnen kann. So ist es z.B. möglich, bei einem anderen Korrekturvorgang nur einen einzigen Zeit-Schalter
für ein Vorstellen der Uhr zu drücken, bevor 30 Sekunden gezählt sind, und für ein Nachstellen der Uhr
zu drücken, nachdem 30 Sekunden gezählt sind, wodurch eine Zeitkorrektur für ein Vorgehen oder Nachgehen mit Hilfe
eines einzigen Zeitkorrektur-Schalters erreicht wird, wobei
609838/0887
-Ί8-
die erforderliche Korrekturgröße durch die Betätigungshäufigkeit der Betätigung dieses Schalters bestimmt wird. Außerdem
ist es möglich, zwei Zeitkorrekturschalter vorzusehen, von denen einer ausschließlich zum Ausführen einer Torstellung
der Uhr und zur Bestimmung einer erforderlichen Größe dieser Vorstellung und der andere ausschließlich zum Bewirken eines
Nächstenens und zum Bestimmen der erforderlichen Größe dieser
Nachstellung benutzt wird.
-1O
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Zähler 29 mit einem Zählerstand gespeichert, der die Betätigungshäufigkeit
des zweiten Zeitkorrektur-Schalters 22 angibt.
Es kann jedoch auch ein andersartiger Impuls, z.B. ein über 2 Sekunden auftretender Impuls als ein Vorstellsignal an
den Zähler 29 in Abhängigkeit von der Betätigungsdauer des zweiten Zeitkorrektur-Schalters .22 gegeben werden. Mit der
neuen Uhr kann auch ein Zeitkorrekturvorgang ausgeführt werden, bei dem ein Zeitkorrektur-Schalter in exakter Übereinstimmung
mit z.B. einem Radio-Zeitzeichen betätigt wird, wobei die zu diesem Zeitpunkt angezeigten O bis 30 Sekunden
als ein Vorgehen der Uhr betrachtet werden, der Sekunden-Zähler gelöscht wird, die zu diesem Zeitpunkt angezeigten
31 bis 59 Sekunden als ein Nachgehen der Uhr betrachtet
werden und gleichzeitig der Minuten-Zähler um 1 erhöht und der Sekunden-Zähler gelöscht werden.
609838/08 8 7
Claims (4)
- PatentansprücheElektronische Uhr mit einem Taktimpulse erzeugenden Oszillator, einem elektronischen Zeitzähler zum Untersetzen der Frequenz der Taktimpulse und zum Zählen der Zeit, einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Zeit nach Maßgabe eines Signals von dem Zeitzähler, einem Betätigungsschalter zum Einstellen der Zeit und einer Zeiteinstellsteuereinrichtung zum Einstellen der Zeit durch Betätigung des Betätigungsschalters, gekennzeichnet durch einen Speicher (45) zum Speichern einer Korrekturgröße, die zum Korrigieren von Frequenzfehlern des Oszillators benutzt wird, durch eine Steuereinrichtung (46) zum Nachstellen des Zählerstandes des Zeitzählers (15 bis 20) entsprechend der Korrekturgröße und durch eine Neueinstellungseinrichtung (32,44), mit der eine bereits gespeicherte Korrekturgröße nach Maßgabe der von der Zeiteinstellsteuereinrichtung (21 bis 29) jeweils angegebenen Korrekturgröße einstellbar ist.
- 2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ITeueinstellungseinrichtung (32,44) eine erste Einrichtung zum Ableiten eines Signals aus der Zeiteinstellsteuereinrichtung (21 bis 29), das die Richtung der Korrekturgröße angibt und eine zweite Einrichtung (32) aufweist, mit der eine in dem Speicher (45) bereits gespeicherte Korrekturgröße um ein bestimmtes Maß entsprechend eines von der ersten Einrichtung abgegebenen Signals vergrößert oder verkleinert wird.609838/0887
- 3. Uh.r nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die I\feue ins te llungs einrichtung (32,4-4) eine erste Einrichtung zum Ableiten eines Signals aus der Zeiteinstellsteuereinrichtung (21 bis 29), das die Größe und Richtung der Korrekturgröße angibt, und eine zweite Einrichtung (32) zum neuen Einstellen einer in dem Speicher (45) bereits gespeicherten Korrekturgröße entsprechend des von der ersten Einrichtung abgegebenen Signals aufweist.
- 4. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ITeueinstellungseinrichtung (32,44) eine erste Einrichtung zum Ableiten eines Signals aus der Zeiteinstellsteuereinrichtung (21 bis 29), das die Größe und Richtung der Korrekturgröße angibt, eine zweite Einrichtung (32) zum Bestimmen einer erforderlichen Korrekturgröße pro Zeitdauer, aus einem Zeitintervall zwischen der vorangegangenen und der nachfolgenden Ze it korrektur· und der insgesamt erforderlichen Korrekturgröße für dieses Zeitintervall und eine dritte Einrichtung aufweist, mit der die bereits in dem Speicher (45) gespeicherte Korrekturgröße nach Maßgabe der Ausgangssignale der ersten beiden Einrichtung neu einstellbar ist.609838/0 887
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2827875A JPS5547717B2 (de) | 1975-03-08 | 1975-03-08 |
Publications (3)
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|---|---|
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| DE2609526B2 DE2609526B2 (de) | 1978-05-18 |
| DE2609526C3 DE2609526C3 (de) | 1979-01-11 |
Family
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Family Applications (1)
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| CH (1) | CH615315B (de) |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |