DE3120508C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Uhr ist aus der DE-OS 28 17 648 bekannt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Blockdiagramm ist eine Oszil­ latorschaltung 1 vorgesehen, die einen Kristalloszillator ent­ hält und an die eine Frequenzteilerschaltung angeschlossen ist, deren Ausgangssignal üer eine Treiberschaltung 3 einem Schritt­ motor 4 zugeführt wird. Der Schrittmotor 4 dient als elektro­ mechanischer Wandler, der über einen Getriebezug die Uhrzeiger antreibt. Die Oszillatorschaltung 1, die Frequenzteilerschal­ tung 2 und die Treiberschaltung 3 sind als integrierte elektro­ nische Schaltung 7 in einem Chip vorgesehen. An die elektroni­ sche Schaltung 7 ist eine Batterie 6 angeschlossen.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schrittmotors 4 und der Anzeigeeinheit 5. Der Schrittmotor 4 besteht aus einer Spule 8, deren Wicklungen 8 b mit einer Windungszahl von einigen tausend Windungen auf einem Kern 8 a eines Stators 9 aufgewickelt sind. In Statoröffnungen mit Ausnehmungen 9 a ist ein in radialer Richtung magnetisierter Rotor 10 angeordnet. Die Ausnehmungen 9 a sind derart ausgebildet, daß der Rotor 10 in einer bevorzugten Richtung rotiert. Die Anzeigeeinheit 5 besteht aus einem Getrie­ bezug 11, über den die Uhrzeiger 12 angetrieben werden.

Fig. 3 zeigt einen dem Stand der Technik entsprechenden dem Schritt­ motor zugeführten Impulszug. In dem Schrittmotor 4 dreht sich der Rotor 10 in derselben Richtung in jeder Sekunde um einen Winkel von 180° in Abhängigkeit von den Antriebsimpulsen, deren Impuls­ dauer P beträgt, und deren Polarität sich nach jeder Sekunde ändert. Bei einem derartigen Schrittmotor besteht die Schwierigkeit, daß eine Änderung der Impulshöhe die Stabilität der Arbeitsweise be­ einträchtigt.

Fig. 4 dient zur Erläuterung dieses Problems. Bei der grafischen Darstellung in Fig. 4 ist auf der Abszisse die Impulsdauer und auf der Ordinate die Impulsehöhe aufgetragen. Der Schrittmotor arbeitet in dem Bereich A zuverlässig, der im folgenden als der Bereich mit stabiler Rotation bezeichnet wird. In dem Bereich B tritt kein Ausgangsdrehmoment an dem Schrittmotor auf. In den Be­ reichen C und C′, die im folgenden als instabile Bereiche be­ zeichnet werden, tritt zwischenzeitlich keine Rotation auf, weil der Rotor aus der Umgebung seiner Bestimmungslage in seine Ruhe­ lage zurückkehrt und sich nicht um einen Schritt dreht, weil der Antriebsimpuls nicht zu einem richtigen Zeitpunkt endet.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des Schrittmotors in den Be­ reichen C und C′ erläutert werden. Fig. 5a und 5b dienen zur Er­ läuterung der Drehbewegung des Rotors. Fig. 5a zeigt die Ruhelage des Rotors 10, wobei der Stator 9 nicht erregt ist. Die beiden Ausnehmungen 9 a in der zylindrischen Seitenwand der Statoröffnung bewirken, daß die Polachse des Rotors um etwa 45° zu der Magnet­ polachse 16 des Stators 9 geneigt ist. Wenn der Stator 9 bei Zu­ fuhr eines Antriebsimpulses zu der Spule 8 erregt wird, dreht sich der Rotor 10 in Pfeilrichtung 17.

Bei der grafischen Darstellung in Fig. 6 ist die Abhängigkeit des Drehwinkels des Rotors 10 von der Zeit aufgetragen. Der Drehwinkel R ist der Winkel zwischen der Magnetpolachse des Rotors 10 und der Magnetpolachse 16 des Stators 9. Die Kurve 13 zeigt die Dreh­ bewegung des Rotors, wenn ein Antriebsimpuls bis zum Zeitpunkt T 1 zugeführt wird. Während der Zufuhr des Antriebsimpulses schwingt der Rotor um die Magnetpolachse 16 des Stators 9, so daß sich der Winkel R im Bereich von 180° ändert. Nach der Zufuhr des Antriebs­ impulses gelangt der Rotor schließlich in eine vorherbestimmte La­ ge, die radial entgegengesetzt zur ursprünglichen Ruhelage ist, in welcher der Winkel R entsprechend Fig. 5b 225° beträgt. Durch den Pfeil 18 ist die Bewegung in diese Lage 20 angezeigt. Falls der Antriebsimpuls zu einem Zeitpunkt wie T 2 oder T 3 endet, in welchem sich der Rotor 10 in der umgekehrten Richtung (entspre­ chend einem Abfall der Kurve 13 in Fig. 6) dreht, dreht sich der Rotor auch nach Beendigung des Antriebsimpulses noch weiter in der umgekehrten Richtung aufgrund seiner Trägheit, bis er zurück in die ursprüngliche Ausgangslage gelangt, so daß die Arbeitswei­ se fehlerhaft ist. Diese Schwierigkeit tritt auf, wenn die Impuls­ dauer bei konstanter Impulshöhe geändert wird. Eine entsprechende Schwierigkeit tritt auf, wenn die Impulshöhe bei konstanter Im­ pulsdauer geändert wird. Der Bereich C in Fig. 4 entspricht dem instabilen Drehbereich, wenn der Antriebsimpuls zum Zeitpunkt T 2 in Fig. 6 endet. Der Bereich C′ entspricht der Beendigung des An­ triebsimpulses zum Zeitpunkt T 3. Die Breite des instabilen Ro­ tationsbereichs hängt von den Eigenschaften der Spule, des Rotors, des Ausgangsdrehmoments des Schrittmotors etc. ab.

Um eine derartige instabile Arbeitsweise des Schrittmotors zu ver­ hindern, müssen Beschränkungen bei der Konstruktion des Uhrwerks berücksichtigt werden. Insbesondere wenn eine Lithiumzelle, eine Silberperoxidzelle oder eine Sekundärbatterie in Verbindung mit einer Aufladeeinrichtung verwendet werden, ändert sich die Be­ triebsspannung anfänglich, fortschreitend oder zwischenzeitlich. Deshalb sind Maßnahmen erforderlich, durch die eine falsche Ar­ beitsweise des Schrittmotors in wahrscheinlichen Bereichen der Änderung der Betriebsspannung verhindert wird.

Entsprechend der grafischen Darstellung in Fig. 4 erscheinen große Toleranzen der Betriebsspannung möglich, wenn die Impuls­ dauer beispielsweise größer als etwa 11 msec ist. Dadurch wird jedoch der Leistungsverbrauch der Batterie stark erhöht, so daß eine derartige Maßnahme für eine elektronische Uhr nicht geeignet ist, deren Batterie eine große Lebensdauer und eine geringe Größe besitzen soll.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Schwierigkeiten dieser Art möglichst weitgehend zu vermeiden, d. h. eine Uhr der eingangs genannten Art mit verbessertem Antrieb des Schrittmotors anzugeben. Um die Arbeitsweise des Schrittmotors zu stabilisieren, soll der erwähnte instabile Rotationsbereich vollständig vermieden werden, der bisher der Grund dafür war, daß enge Toleranzen der Betriebs­ spannung eingehalten werden müssen, um ein geeignetes Ausgangs­ drehmoment und einen hohen elektromechanischen Wirkungsgrad des Schrittmotors zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Uhr der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentan­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung erfolgt deshalb eine zwischenzeitliche Erre­ gung des Stators mit einem Leistungsverbrauch zwischen 10 und 70% relativ zu demjenigen bei einer vollständigen Erregung. Diese zwischenzeitliche Erregung folgt unmittelbar nach einer vollständigen Erregung, um die Bewegung des Rotors nach einer teilweisen Beendigung des An­ triebsimpulses zu stabilisieren. Die Arbeitsweise eines Schritt­ motors entsprechend einem derartigen Antriebsverfahren soll mit Hilfe des magnetischen Potentials des Rotors erläutert wer­ den.

Die grafische Dauerstellung in Fig. 7 zeigt die Abhängigkeit der magnetischen potentiellen Energie von dem Drehwinkel R des Rotors 10. Jede Kurve entspricht dem Erregungszustand des Stators 9 bei unterschiedlichen Stromstärken durch die Spule 8. Die Kurve 21 entspricht der Stromstärke 0 und die Kurve 29 der maximalen Strom­ stärke. Der Punkt R kennzeichnet die anfängliche Ruhelage. Fig. 8 zeigt Wellenformen der Stromstärke in Spule 8, wenn die beschrie­ bene fehlerhafte Arbeitsweise auftritt. Der Kurventeil in dem Zeitintervall 30 ist die Wellenform der Stromstärke in der Spule 8 während der Dauer des Antriebsimpulses, und der Kurventeil in dem Zeitintervall 31 entspricht der Wellenform der Stromstärke in einem geschlossenen Kreis mit der Spule 8, der nach Beendigung des Antriebsimpulses geschlossen wird. Eine Belastung der Batterie er­ folgt nur während des Zeitintervalls 30.

Zu diesem gegebenen Zeitpunkt während des Auftretens einer erre­ genden Stromstärke durch die Spule 8 ergibt sich eine der Kurven in Fig. 7 in Abhängigkeit von dem Betrag der erregenden Stromstär­ ke, die ein Parameter der Kurven in Fig. 7 ist und sich entspre­ chend Fig. 8 mit der Zeit ändert. Deshalb ist das Antriebsdreh­ moment des Rotors zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt durch eine der ausgewählten Kurven in Fig. 7 und den Wert des Drehwinkels R des Rotors bestimmt, welche Größen sich in Abhängigkeit von der Zeit ändern. Beispielsweise in dem Zeitpunkt, in dem in Fig. 8 der Antriebsimpuls endet, befindet sich der Rotor bei seiner Drehung zwischen dem Winkel R = 270° und dem Winkel R = 180° auf einer der Potentialkurven 26, 27 oder 28, weil dann der Wert der erregenden Stromstärke in der Nähe des Scheitelwerts liegt. Zu diesem Zeit­ punkt fällt die Potentialkurve stark ab, so daß auf den Rotor eine starke rücktreibende Kraft ausgeübt wird. Nach der Beendigung des Antriebsimpulses wird die erregende Stromstärke plötzlich gedämpft, so daß ein Übergang von den Kurven 26, 27 oder 28 zu den Kurven 21, 22 oder 23 in Fig. 7 erfolgt, die bei dem Winkel R von etwa 135° ein kleines relatives Maximum aufweisen. Aufgrund seiner Trägheit gelangt der Rotor leicht über diese Potentialschwelle in seine anfängliche Ruhelage. Die Drehbewegung in dem instabilen Rotationsbereich wurde oben bereits erläutert.

Gemäß der Erfindung wird das abrupte Dämpfen der erregenden Strom­ stärke in dem Zeitintervall 31 vermieden, so daß sich kurz nach der teilweisen Beendigung des Antriebsimpulses eine der magneti­ schen Potentialkurven 23, 24, 25, 26 oder 27 ergibt. Das Zeitin­ tervall 31 wird im folgenden als Zwischenzustand der Erregung be­ zeichnet. In diesem Zeitintervall wird eine Dämpfung der Schwingun­ gen des Rotors erzwungen und der Antriebsimpuls wird vollständig beendet, so daß der Rotor in die stabile Bestimmungslage entspre­ chend einem Winkel R = 225° gelangt.

Um diesen Zwischenzustand der Erregung zu erreichen, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten. Beispielsweise kann eine gewisse Impe­ danz an die Spule 8 in Reihe durch eine Anzahl von Schaltein­ richtungen angeschaltet werden, die nur während des Zeitintervalls erregt werden, in dem der Zwischenzustand der Erregung vorliegt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Antriebsimpuls zwei unterschiedliche Spannungsniveaus aufweisen, wobei die höhere Spannung zuerst über der Spule 8 als bewegende Kraft angelegt wird, und danach die geringere Spannung, so daß die Bewegung des Rotors entsprechend Fig. 9 gesteuert wird. Vorzugsweise findet jedoch ein Verfahren mit kammförmigen Impulsen Verwendung, weil dabei eine Vereinfachung der elektronischen Schaltung, eine Verbesserung des Wirkungsgrads und eine Verringerung des Bedarfs elektrischer Lei­ stung erzielt werden können.

In Fig. 10a, 10b und 10c sind derartige Antriebsimpulse darge­ stellt. In Fig. 9 und 10 entspricht das Zeitintervall E dem Zu­ stand vollständiger Erregung, das Zeitintervall F entspricht dem Zwischenzustand der Erregung und die restliche Zeit entspricht dem nicht erregten Zustand. In Fig. 10 sind unterschiedliche Tast­ verhältnisse der Impulse und eine unterschiedliche Impulsdauer der kammförmigen Impulse dargestellt. Die Dauer des Zwischenzustands der Erregung, der Zyklus und das Tastverhältnis können entspre­ chend den Eigenschaften des betreffenden Schrittmotors unter Be­ rücksichtigung von Toleranzanforderungen von Änderungen der Be­ triebsspannung etc. bestimmt werden.

Fig. 11 zeigt den zeitlichen Verlauf der Stromstärke durch die Spule 8, wenn der in Fig. 10a dargestellte Antriebsimpuls dem Schrittmotor zugeführt wird. Bei der Impulsform in Fig. 10a ist die Dauer der vollständigen Erregung 6,8 msec, der Ein-Aus-Zyklus beträgt 0,99 msec, das Tastverhältnis beträgt 1 : 3, und vier Unterbrechungen sind in dem Zeitintervall für den Zwischenzustand der Erregung vorgesehen. Obwohl der Antriebsimpuls periodisch intermittierend ist, ergibt sich eine weitgehend ausgeglichene Stromstärke auf­ grund der Induktivität der Spule, so daß der Zwischenzustand der Erregung ein stabiler Zustand ist. Da von der Batterie zugeführte Energie nur während der eingeschalteten Intervalle des Antriebs­ impulses verbraucht wird, kann der Energieverbrauch während der Dauer des Zwischenzustands stark verringert werden.

Während mit den obigen Ausführungen die grundsätzlichen Merkmale der Erfindung erläutert werden, soll im folgenden die Anwendung der Erfindung auf ein statisches Antriebsverfahren und ein kom­ pensiertes Antriebsverfahren beschrieben werden. Das zuletzt ge­ nannte Verfahren findet häufig für Schrittmotoren für Armbanduhren Verwendung.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung gemäß der Erfindung für eine elektronische Uhr mit einem Sekundenzeiger und Fig. 13 ein zugeordnetes Zeitdiagramm. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt der Oszillator 1 ein Signal von 32 768 Hz. Der Spannungsteiler 2 unterteilt dieses Signal in eine Anzahl von niederfrequenten Impulssignalen an Ausgängen Q 1-Q 15. Die Frequenz am Ausgang Q 1 beträgt 16 384 Hz, am Ausgang Q 2 8192 Hz und am Ausgang Q 15 1 Hz. In der elektronischen Schaltung sind UND-Gatter 32, 36, 37, 39 und 41, ODER-Gatter 34, 35, 37, 38 und 40, NAND-Gatter 43 und 44 sowie als Puffer dienende Inverter 45 und 46 vorgesehen. Ein D-Flipflop 42 invertiert den logischen Zu­ stand seiner Ausgänge Q und in Abhängigkeit von Taktimpulsen an einem Eingangsanschluß CL.

Die Frequenz der Impulssignale Q 15 bis Q 10 liegt zwischen 1 Hz und 32 Hz. Diese Signale werden dem UND-Gatter 32 zugeführt. Das Aus­ gangssignal des UND-Gatters 32 besteht aus einer Sequenz von Im­ pulsen von einer Impulsdauer von 15,6 msec mit einer Periode von 1 Sekunde, wie in Fig. 13 neben dem Bezugszeichen 47 dargestellt ist. Das Signal Q 6 mit einer Frequenz von 512 Hz und das Signal dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Signal Q 8 von 128 Hz dem Eingang des ODER-Gatters 35 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters wird zusammen mit dem Signal Q 9 von 64 Hz dem Eingang des UND-Gatters 37 zugeführt. Das Ausgangssignal 48 des UND-Gatters 37 ist das Signal 48 in Fig. 13, das ein Tastverhält­ nis von 6,8 msec und eine Periode von 15,6 msec aufweist. In ent­ sprechender Weise ist das Ausgangssignal 49 des ODER-Gatters 38 ein Signal mit einem Tastverhältnis von 10,7 msec und einer Per­ iode von 15,6 msec. Die invertierten Signale Q 4 und Q 5 mit einer Frequenz von 1024 bzw. 2048 Hz werden dem ODER-Gatter 34 zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 34 ist das Signal 50 in Fig. 13, das ein Tastverhältnis von 0,24 msec und eine Periode von 0,98 msec aufweist. Die Signale 47-50 werden durch die Gatter 39, 40 und 41 zusammengesetzt, um das Signal 51 in Fig. 13 mit einer Periode von 1 Sekunde zu bilden. Das Flipflop 42 invertiert den logischen Zustand seiner Ausgänge Q und in jeder Sekunde in Abhängigkeit von dem Signal 47 mit einer Periode von einer Sekunde. Deshalb wird jeder Impuls des Signals 51 alternierend einem der Inverter 45 und 46 zugeführt, weil die Gatter 43 und 47 das Signal Q bzw. erhalten, mit den Eingängen der Inverter 45 bzw. 46 ver­ bunden sind, so daß sie jede Sekunde alternierend von dem Flip­ flop 42 ausgewählt werden. Der Antriebsimpuls, dessen Polarität sich jede Sekunde ändert, wird den Spulenanschlüssen des Schrit­ motors zugeführt. Diese Signale sind in Fig. 13 mit 52 und 53 be­ zeichnet.

Als Ergebnis wird deshalb ein Antriebsimpuls jede Sekunde mit abwechselnder Polarität entsprechend Fig. 10a der Spule des Schrittmotors zugeführt, so daß aufeinanderfolgend der Zustand mit vollständiger Erregung, der nicht erregte Zustand und der Zwischenzustand der Erregung auftreten.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ver­ bindung mit einem kompensierten Antriebsverfahren erläutert wer­ den. Das an sich bekannte kompensierte Antriebsverfahren soll zu­ nächst in Verbindung mit Fig. 14a und 14b erläutert werden. Un­ mittelbar nach der Zufuhr des normalen Antriebsimpulses P 1 in Fig. 14a zu dem Schrittmotor wird mit Hilfe einer Nachweisein­ richtung geprüft, ob sich der Rotor gedreht hat oder nicht. Falls sich der Rotor nicht gedreht hat, wird dem Schrittmotor ein Kor­ rekturimpuls P 2 zugeführt, der dieselbe Polarität wie der normale Antriebsimpuls hat. Wenn dagegen festgestellt wird, daß sich der Rotor gedreht hat, erfolgt keine Kompensation.

Die beschriebene Arbeitsweise wird in jeder Sekunde wiederholt. Die Impulsdauer des normalen Antriebsimpulses P 1 wird derart aus­ gewählt, daß sie kürzer als diejenige des Korrekturimpulses P 2 ist. Im praktischen Betrieb ermöglicht der normale Antriebsimpuls meistens den Antrieb des Schrittmotors, so daß der Korrekturim­ puls im allgemeinen nur dann zugeführt werden muß, wenn ein höhe­ res Ausgangsdrehmoment erforderlich ist, beispielsweise weil die Datumsanzeige geändert werden muß. Deshalb ist für dieses kom­ pensierte Antriebsverfahren nur ein verhältnismäßig geringer zu­ sätzlicher Energiebedarf erforderlich.

Fig. 14b betrifft ein weiteres Beispiel eines kompensierten An­ triebsverfahrens, bei dem der normale Antriebsimpuls P 1 in jeder Sekunde während einer vorherbestimmten Zeitdauer (beispielsweise während n Sekunden) unabhängig davon zugeführt wird, ob sich der Rotor gedreht hat oder nicht. Nach dem Anlauf von n Sekunden wird mit Hilfe einer Nachweiseinrichtung festgestellt, welche Drehbe­ wegung der Getriebezug des Uhrwerks während der vorherbestimmten Zeitspanne durchgeführt hat, um die Anzahl von fehlenden Drehungen des Rotors zu bestimmen. Danach wird eine Anzahl von Korrekturim­ pulsen P 2 mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz aufeinander­ folgend der Spule des Schrittmotors zugeführt, um die fehlenden Drehungen des Rotors zu kompensieren, so daß danach wieder die richtige Zeitanzeige erfolgt.

Die Erfindung ist auf beide kompensierenden Antriebsverfahren der beschriebenen Art anwendbar. Der Zwischenzustand der Erregung kann entweder bei dem normalen Antriebsimpuls P 1 oder bei dem Kor­ rekturimpuls P 2 oder bei beiden Impulsen vorgesehen werden. Im allgemeinen hat der normale Antriebsimpuls eine breite Toleranz gegenüber dem instabilen Rotationsbereich, weil das Ausgangsdreh­ moment beim Auftreten eines normalen Antriebsimpulses P 1 verhält­ nismäßig gering ist. Der Effekt bei Anwendung der Erfindung auf den normalen Antriebsimpuls ist verhältnismäßig klein. Anderer­ seits ermöglicht die Erfindung einen bedeutsamen Effekt durch Ver­ meidung des instabilen Rotationsbereichs, wenn eine Anwendung auf den Korrekturimpuls erfolgt, weil durch den Korrekturimpuls ein ausreichend großes Antriebsdrehmoment erzeugt werden muß, weshalb eine möglichst große Impulsdauer vorgesehen wird.

Das in Fig. 15 dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft die An­ wendung der Erfindung auf den Korrekturimpuls, wegen der oben erläuterten Gründe. Mit der Ausnahme, daß der Korrekturimpuls von dem Term entspechend dem Zwischenzustand der Erregung begleitet wird, ist die Arbeitsweise bei diesem Ausführungsbeispiel praktisch dieselbe wie in Verbindung mit dem kompensierten Antriebsverfahren gemäß Fig. 14a beschrieben wurde.

Fig. 16 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei dem auch während dem der vollständigen Erregung entsprechen­ den Zustand ein intermittierender Antriebsimpuls verwendet wird, um Schrittmotoren der beschriebenen Art mit höheren Spannungen antreiben zu können, als dies bei Silberoxidzellen mit einer Aus­ gangsspannung von 1,57 V bei geöffneter Schaltung der Fall ist. Durch derartige Antriebsimpulse kann die mittlere Antriebsleistung verringert werden und der Schrittmotor kann unter denselben Be­ dingungen wie mit Antriebsimpulsen angetrieben werden, die eine Impulshöhe von 1,57 V aufweisen.

Der Antriebsimpuls D in Fig. 16 besteht aus einer Impulsfolge, welche den vollständig erregten Zustand verursacht. Bei der Anwen­ dung der Erfindung auf dieses Antriebsverfahren wird unmittelbar anschließend die Impulsfolge F vorgesehen, deren Tastverhältnis kleiner als dasjenige der Impulsefolge des Antriebsimpulses D ist.

Aus den obigen Ausführungen geht deshalb hervor, daß die instabile Arbeitsweise mit einfachen Mitteln vermieden werden kann, die bis­ her bei der Konstruktion von Schrittmotoren zu Schwierigkeiten führte. Durch die Erfindung wird es in vorteilhafter Weise er­ möglicht, den Schrittmotor kleiner auszubilden und die Herstel­ lungskosten zu verringern. Außerdem ergeben sich verbesserte To­ leranzgrenzen für die Konstruktion des Schrittmotors. In den Figuren zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bekannten elektronischen Uhr;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines bekannten Schrittmotors und des zugeordneten Getriebezugs für die Uhrzeiger;

Fig. 3 die Impulsefolge bei Antriebsimpulsen bei einem bekannten Verfahren zum Antrieb eines Schrittmotors;

Fig. 4 eine grafische Darstellung der verfügbaren Arbeitsbereiche bei einem bekannten Schrittmotor, welche durch die Höhe und Dauer der Antriebsimpulse bestimmt sind;

Fig. 5a und 5b Teildarstellungen eines an sich bekannten Schritt­ motors in unterschiedlichen Winkellagen des Rotors;

Fig. 6 eine grafische Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit des Drehwinkels des Rotors in Fig. 5;

Fig. 7 eine grafische Darstellung der magnetischen potentiellen Energie in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Rotors des Schrittmotors in Fig. 5;

Fig. 8 eine grafische Darstellung des Stromverlaufs in der Spule des Schrittmotors in Fig. 5;

Fig. 9 und Fig. 10 Antriebsimpulse bei Ausführungsbeispielen ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 11 den Stromverlauf in der Spule eines Schrittmotors bei einem Antriebsverfahren gemäß der Erfindung;

Fig. 12 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 13 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels in Fig. 12;

Fig. 14a und 14b Antriebsimpulse bei bekannten kompensierten An­ triebsverfahren;

Fig. 15 Antriebsimpulse entsprechend einem zweiten Ausführungsbei­ spiel gemäß der Erfindung bei Anwendung auf ein kompen­ siertes Antriebsverfahren; und

Fig. 16 Antriebsimpulse bei einem Antriebsverfahren entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Claims (6)

1. Elektronische Uhr, deren elektronische Schaltung eine Oszilla­ torschaltung, eine Frequenzteilerschaltung und eine Antriebs­ schaltung für einen Schrittmotor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schal­ tung derart ausgebildet ist, daß der Spule des Schrittmotors Antriebsimpulse (Fig. 9; Fig. 10; Fig. 15 oder Fig. 16) zu­ führbar sind, um mindestens einen Zustand vollständiger Er­ regung, einen nicht erregten Zustand und einen Zwischenzu­ stand der Erregung des Stators zu bewirken, und daß der Zwi­ schenzustand der Erregung unmittelbar auf einen Zustand voll­ ständiger Erregung folgt, wonach der nicht erregte Zustand auf den Zwischenzustand der Erregung beim Antrieb des Schritt­ motors folgt.

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spule über die Treiberschaltung eine an den Antriebsimpuls (E; D) angrenzende Folge von Antriebsim­ pulsen geringer Dauer (F) während eines vorherbestimmten Zeit­ intervalls durchführbar sind, um den Zwischenzustand der Er­ regung zu bewirken.

3. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung zur Zu­ fuhr von Korrekturimpulsen (P 2) vorgesehen ist, daß durch eine Nachweiseinrichtung feststellbar ist, ob ein normaler An­ triebsimpuls mit geringerer Impulsdauer eine Drehung des Rotors bewirkt hat, und daß bei fehlender Drehung des Rotors ein Kor­ rekturimpuls mit längerer Impulsdauer zuführbar ist (Fig. 15).

4. Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungs­ quelle eine Lithiumzelle oder eine Silberperoxidzelle vorge­ sehen ist.

5. Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungs­ quelle eine an eine elektrische Aufladungseinrichtung ange­ schlossene Batterie vorgesehen ist.

6. Elektronische Uhr nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zwischenzustand der Erregung bei der Zufuhr des Korrektur-Antriebsimpulses, aber nicht bei der Zufuhr des normalen Antriebsimpulses bewirkt wird.