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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Kontrolluhr,
die eine Antriebsfeder als Antriebsquelle verwendet und einen Generator,
der durch die Antriebsfeder angetrieben wird, sowie ein elektronisches
Steuermittel aufweist, das mit der elektromotorischen Kraft des
Generators betrieben wird.
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US 3937001 und
EP 0239820A beschreiben Uhrwerke,
die einen durch eine Feder angetriebenen Wechselstromgenerator mit
elektronischer Regelung des Wechselstromgeneratorrotors enthalten.
EP 0239820A offenbart
den Oberbegriff des Anspruchs 1.
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FR 2339280A beschreibt
eine Spannungshochsetzschaltung für die Verwendung in einer Uhr,
die mit einer Gleichstromversorgungsbatterie betrieben wird. Die
Schaltung enthält
Schalttransistoren, die durch externe Taktimpulse geschaltet werden.
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Ein
herkömmlicher
Typ von elektronischer Kontrolluhr zum Steuern von Geschwindigkeiten
unter Verwendung einer elektronischen Schaltung mit einer Antriebsfeder
als Antriebsquelle ist in den 3 und 4 der
beigefügten
Zeichnungen gezeigt. 3 ist ein Blockschaltbild, während 4 ein
Blockdiagramm ist, das ein System zeigt, das Mechanikteile wie z.
B. eine Antriebsfeder und dergleichen enthält.
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Wie
in 4 gezeigt ist, werden durch die mechanische Energie 101,
die in der Antriebsfeder 1 einer Uhr gespeichert sind, über einen
Untersetzungsgetriebezug 2 Zeiger 12 bewegt und
ein Generator 3 gedreht. Mittels der Rotation des Generators 3 wird
eine elektromotorische Kraft 102 an beiden Enden einer
darin befindlichen Spule induziert, wobei die elektromotorische
Kraft 102 vorübergehend
in einem Siebkondensator 4, der mit der Spule elektrisch
verbunden ist, als Speicherleistung 108 gespeichert wird.
Ein integrierter Schaltkreis (im folgenden mit IC abgekürzt), der
eine Oszillatorschaltung 7, die mit einem Quarzoszillator 10 arbeitet, eine
Frequenzteilerschaltung 6, eine Zyklusvergleichsschaltung 8,
eine Zykluserfassungsschaltung 9 und eine Lastkontrollschaltung 5 und
dergleichen enthält,
wird von der Speicherleistung 108 angetrieben. Die Frequenz eines
Signals, das durch die Operation des Quarzoszillators 10 in
Schwingung versetzt wird, wird über
die Oszillatorschaltung 7 und die Frequenzteilerschaltung 6 auf
gegebene Zyklen heruntergeteilt. Das heruntergeteilte Frequenzsignal
wird in die Zyklusvergleichsschaltung 8 als Referenzzyklussignal
mit einem Zyklus von z. B. einer Sekunde eingegeben.
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Die
Zykluserfassungsschaltung 9 holt eine induzierte Spannung 104,
die mit dem Rotationszyklus des Generators 3 synchronisiert
ist, und gibt ein Zykluserfaßt-Signal 105 an
die Zyklusvergleichsschaltung 8 aus. Die Zyklusvergleichsschaltung 8 vergleicht
jeden Zyklus des Referenzzyklussignals und des Zyklus-erfaßt-Signals,
erhält
eine Zeitdifferenz zwischen beiden Signalen und erzeugt ein Zykluskorrektursignal 106 zum
Korrigieren des Rotationszyklus des Generators 3 und gibt
dieses an die Lastkontrollschaltung 5 aus, um somit die
Differenz zu beseitigen, d. h. den Zyklus des Generators 3 mit
dem Zyklus des Referenzzyklussignals zu synchronisieren.
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Die
Lastkontrollschaltung 5 wählt geeignet einen Lastwiderstand
aus durch Umschalten eines Schalters innerhalb der Schaltung, und ändert somit
den Laststrom des Generators 3, d. h. die Stärke des
Stroms 7, der durch die Spule des Generators 3 fließt, und
steuert die Drehzahl des Generators 3 durch Regeln der Stärke einer
elektromagnetischen Bremse, die der Stromstärke entspricht. Anschließend synchronisiert
sie den Rotationszyklus des Generators 3 mit dem vom IC
und vom Quarzoszillator 10 erzeugten Refe renzzyklussignal,
um den Zyklus konstant zu machen. Indem der Bewegungszyklus der
Zeiger 12, die mit dem Untersetzungsgetriebezug 2 zum
Antreiben des Generators 3 verbunden sind, konstant gemacht
wird, wird somit eine chronologisch genaue Zeit erhalten.
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3 zeigt
die Verbindungen zwischen den obenerwähnten Schaltungen.
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Elektronische
Kontrolluhren auf der Grundlage eines solchen Prinzips sind z. B.
beschrieben in den ungeprüften,
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldungen Nr. 59-135388(1984) und 59-116078(1984).
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf die Laufzeit in solchen elektronischen
Kontrolluhren, d. h. auf die Zeit, während der eine Antriebsfeder
ausgehend von dem Zustand, indem sie bis zum Äußersten aufgewickelt ist, allmählich entspannt
wird und die Zeiger eine genaue Zeit anzeigen können. Die Laufzeit, wie in 5 gezeigt
ist, wird durch den Entspannungswinkel θ der Antriebsfeder bestimmt,
wobei eine Beziehung zwischen einem Antriebsfederdrehmoment Tz und
einem minimalen Drehmomentverlust Thmin aufgrund der Rotation des
Generators zu: Tz < Thmin × Zwird, wobei Z ein Übersetzungsverhältnis des
Getriebezuges von der Antriebsfeder zum Generator angibt.
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Genauer,
wenn der Rotationszyklus des Generators gleich t ist, wird der Entspannungswinkel Δθ der Antriebsfeder
pro Einheitszeit bestimmt durch: 2π/(t × Z).
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Ein
Wert (θ/Δθ), der durch
Dividieren des Entspannungswinkels θ der Antriebsfeder durch den
Winkel Δθ erhalten
wird, wird zur Laufzeit der elektronischen Kontrolluhr. Je größer das Übersetzungsverhältnis Z
ist oder je länger
der Rotationszyklus t des Generators
ist, desto länger
ist somit die Laufzeit.
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Der
Rotationszyklus t des Generators
muß die
folgenden Bedingungen erfüllen:
- 1. Der Rotationszyklus des Generators muß immer
konstant sein. Da die Zeiger über
den Übersetzungsgetriebezug
verbunden sind und die Zeit anzeigen, ist der Rotationszyklus der
Zeiger vorgegeben (z. B. ist der Zyklus des Sekundenzeigers gleich
einer Minute pro Umdrehung). Es ist somit notwendig, daß der Generator
immer mit einem konstanten Rotationszyklus rotiert.
- 2. Eine elektromotorische Kraft, die von dem Generator erzeugt
wird, der mit einem konstanten Zyklus rotiert, muß eine ausreichende
elektrische Leistung aufweisen, um eine stabile Operation des IC
und des Quarzoszillators sicherzustellen. Dies liegt daran, daß der IC,
der den Quarzoszillator enthält,
durch die vom Generator erzeugte Leistung angetrieben wird, die
vorübergehend
im Siebkondensator gespeichert wird.
- 3. Um eine ausreichende elektromotorische Kraft zu erhalten,
darf der Drehmomentverlust, der erzeugt wird, wenn der Generator
rotiert, nicht erhöht
werden. Das heißt,
der Rotationszyklus des Generators stimmt mit einem Rotationszyklus
zu einem Zeitpunkt des Gleichgewichts zwischen dem Antriebsfederdrehmoment
Tz und Th × z überein,
wobei Th × z
die Gesamtsumme des Drehmomentverlustes, wie z. B. des magnetischen
Drehmomentverlustes, des mechanischen Drehmomentverlustes und dergleichen,
die durch die Rotation des Generators erzeugt werden, multipliziert
mit einem Übersetzungsverhältnis Z
bezeichnet. Wenn aus diesem Grund der Drehmomentverlust Th zu Th × Z > Tzmaxbezüglich eines
maximalen Drehmomentwertes Tzmax, den die Antriebsfeder aufweist,
wird, kann der für die
Uhr erforderliche Zeigerbewegungszyklus nicht sichergestellt werden.
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Der
Generator einer elektronischen Kontrolluhr wird unter den obigen
drei Bedingungen bezüglich
seines Rotationszyklus gedreht.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf die Beziehung zwischen der
Drehzahl eines Generators und verschiedenen Eigenschaften, wie z.
B. der induzierter Spannung einer Spule, den magnetischen Drehmomentverlust,
den mechanischen Drehmomentverlust und dergleichen, mit Bezug auf
die 6, 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen.
Hierbei wird die Beziehung zwischen dem Rotationszyklus t und der Drehzahl ω ausgedrückt durch: 1/t = ω.
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6 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Drehzahl ω eines Generators
und einer induzierten Spannung E zeigt, die vom Generator in den
Siebkondensator geladen wird. Wie mit einer durchgezogenen Linie
(A) in 6 gezeigt ist, nimmt mit der Erhöhung der
Drehzahl des Generators die induzierte Spannung E zu. Wenn der Generator
mit einer Drehzahl ω1
rotiert, erreicht die induzierte Spannung E ihre Betriebsspannung
E1, d. h. eine Spannung, die ausreicht, um die stabile Operation
des IC einschließlich
der Quarzoszillatorschaltung sicherzustellen.
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7 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Drehzahl ω eines Generators
und dem mechanischen Drehmomentverlust Ts zeigt. Der mechanische
Drehmomentverlust steigt mit einer Erhöhung der Drehzahl eines Generators
an. Der mechanische Drehmomentverlust ändert sich in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Generators und wird gleich Ts1, wenn die Drehzahl
gleich ω1
ist.
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8 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Drehzahl eines Generators
und dem magnetischen Drehmomentverlust zeigt. Der magnetische Drehmomentverlust
enthält
den Wirbelstrom-Drehmomentverlust und den Hysterese-Drehmomentverlust.
Eine Summe dieser zwei Drehmomentverluste ergibt den magnetischen
Drehmomentverlust. Der Wirbelstrom-Drehmomentverlust nimmt mit steigender
Drehzahl des Generators zu. Andererseits ist der Hysterese-Drehmomentverlust
konstant und weist keine Beziehung zur Drehzahl des Generators auf,
und wird in Folge eines Energieverbrauches erzeugt, der sich ergibt,
wenn ein in einem magnetischen Material auf einem magnetischen Pfad
ausgebildeter magnetischer Bereich entsprechend der Änderung
des magnetischen Flusses eines Rotormagneten invertiert wird. Der
magnetische Drehmomentverlust ist gleich Tu1, wenn die Drehzahl
des Generators gleich ω1
ist.
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Zusammengefaßt, der
minimale Drehmomentverlust Thmin, wenn der Generator mit einer Drehzahl ca1
rotiert, wird ausgedrückt
durch: Thmin = Ts1 + Tu1 + Tg,wobei Tg den
elektrischen Drehmomentverlust bezeichnet, der vom IC elektrisch
verbraucht wird, der eine Oszillatorschaltung enthält, die
eine elektrische Last für
den Generator ist, und dergleichen.
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In
der elektronischen Kontrolluhr, die unter den obenerwähnten Bedingungen
betrieben wird, wird die Spannung des Siebkondensators durch die
vom Generator induzierte Spannung bestimmt. Somit ist es in dem Fall,
indem die Betriebsspannung des IC, der die Quarzoszillatorschaltung
enthält,
hoch ist, notwendig, die vom Generator induzierte Spannung zu erhöhen. Um
eine vom Generator induzierte Spannung zu erhöhen, werden herkömmlicher
Weise Maßnahmen
ergriffen, wie z. B. eine Verkürzung
des Rotationszyklus des Generators durch Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebezuges, eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaft
des Generators, eine Erhöhung
der Windungszahl der Generatorspule oder dergleichen.
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Der
herkömmliche
Typ von elektronischer Kontrolluhr, der oben beschrieben worden
ist, weist jedoch die folgenden Probleme auf.
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Wenn
als eine erste Maßnahme
die Drehzahl des Generators auf ω2
erhöht
wird und eine induzierte Spannung auf der Grundlage der durch eine
durchgezogene Linie (A) in 6 gezeigten
Eigenschaft auf E2 erhöht
wird, wird auch ein mechanischer Drehmomentverlust auf Ts2 erhöht, wie
in 7 gezeigt ist, und ein magnetischer Drehmomentverlust
auf Tu2 erhöht,
wie in 8 gezeigt ist. Dies führt zu einer Erhöhung der Summe
dieser Drehmomentverluste, d. h. des minimalen Drehmomentverlustes
Thmin, der durch die Rotation des Generators erzeugt wird.
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Wenn
als eine zweite Maßnahme
die Zahl der verketteten magnetischen Flüsse einer Spule erhöht wird,
indem der im Generator enthaltene Magnet so konstruiert wird, daß er ein
großes
Energieprodukt oder eine große
Permeanz aufweist, wird die in 6 mit einer
gestrichelten Linie (B) gezeigte Eigenschaft erhalten. Obwohl in
diesem Fall eine induzierte Spannung auf E2 erhöht werden kann, während die
Drehzahl des Generators bei ω1
gehalten wird, nimmt auch der magnetische Drehmomentverlust auf
Tu2 zu, wie mit einer gestrichelten Linie in 8 gezeigt
ist. Dies führt
schließlich
zu einer Erhöhung
des minimalen Drehmomentverlusts Thmin, der von der Rotation des
Generators erzeugt wird.
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Wenn
als eine dritte Maßnahme
die Windungszahl der Spule erhöht
wird, wird wiederum die in 6 mit der
gestrichelten Linie (B) gezeigte Eigenschaft erhalten, wodurch die
induzierte Spannung ansteigen kann. In diesem Fall nimmt jedoch
die Länge
oder Dicke der Spule zu. In dem Fall, in dem die Spule lang gemacht
wird, wird auch die Länge
des magnetischen Pfades erhöht
und der magnetische Drehmomentverlust nimmt somit zu.
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Zusammenfassung
der Probleme:
- (1) Da der minimale Drehmomentverlust
Thmin des Generators bei den ersten und zweiten Maßnahmen erhöht wird,
wird die Laufzeit verkürzt.
Das heißt,
wie in 5 gezeigt ist, wenn der minimale Drehmomentverlust
von Thmin1 auf Thmin2 ansteigt, wird die Laufzeit von T1 auf T2
verkürzt.
- (2) Da der vom Generator beanspruchte Raum bei der dritten Maßnahme erweitert
ist, ist die Form einer Uhr groß,
was zu einer Verringerung ihres kommerziellen Wertes führt.
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Wenn
der von der Antriebsfeder beanspruchte Raum erweitert wird, um somit
die Laufzeit länger
zu machen, führt
dies ebenfalls zu einer Verringerung des kommerziellen Wertes der
Uhr.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische
Kontrolluhr zu schaffen, die ihrem Siebkondensator erlaubt, eine
hohe Spannung zu halten, eine stabile Operation ihres IC sicherstellt
und eine hochgenaue Zeit als Uhr zur Verfügung stellt, ohne ihren kommerziellen
Wert als Uhr zu reduzieren durch Vergrößern ihrer Form, Verkürzen ihrer
Laufzeit und dergleichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine elektronische Kontrolluhr geschaffen, die umfaßt: eine Antriebsfeder
zum Speichern mechanischer Energie, die die elektronische Kontrolluhr
antreibt; einen drehzahlerhöhenden
Getriebezug zum Übertragen
der mechanischen Energie, die in der Feder gespeichert ist; einen Generator,
der vom Getriebezug angetrieben wird und induzierte Wechselstromleistung
erzeugt und die mechanische Energie in elektrische Energie umsetzt;
eine Hochsetzschaltung zum Verstärken
der vom Generator erzeugten induzierten Spannung; einen Siebkondensator,
der von der von der Hochsetzschaltung erzeugten verstärkten Spannung
geladen wird; eine Oszillatorschaltung, die von der im Siebkondensator
gespeicherten elektrischen Energie angetrieben wird, wobei die Oszillatorschaltung
ein Oszillatorsignal mit einer vorgegebenen Frequenz ausgibt; eine
Zykluserfassungsschaltung zum Ausgeben eines Zyklus-erfaßt-Signals, das dem Rotationszyklus
des Generators entspricht; eine Zyklusvergleichsschaltung zum Ausgeben
eines Zykluskorrektursignals, das einer Differenz entspricht, die
erhalten wird durch Vergleichen eines von der Oszillatorschaltung
ausgegebenen Referenzzyklussignals und des von der Zykluserfassungsschaltung
ausgegebenen Zyklus-erfaßt-Signals;
eine veränderliche
Lastschaltung zum Setzen des Rotationszyklus des Generators, so daß er mit
einem vorgegebenen Zyklus übereinstimmt,
der dem Referenzzyklussignal entspricht, durch Ändern der elektrischen Last
des Generators in Reaktion auf das Zykluskorrektursignal, das von
der Zyklusvergleichsschaltung ausgegeben wird; und Zeiger, die mit
dem Getriebezug in Eingriff sind, wobei die Zeiger eine Zeit anzeigen
und mit einem vorgegebenen Zyklus entsprechend dem Rotationszyklus
des Generators bewegt werden; dadurch gekennzeichnet, daß die Hochsetzschaltung
einen Nebenkondensator enthält,
der in Serie mit dem Generator verbunden ist; und die Spannung,
die den Siebkondensator lädt,
verstärkt
wird durch Überlagern
einer Anschlußspannung
des Nebenkondensators mit der induzierten Spannung des Generators.
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Die
Hochsetzschaltung enthält
vorzugsweise eine Diode, die mit dem Generator und dem Nebenkondensator
so kombiniert ist, daß sie
eine geschlossene Schleife bildet; wobei der Katodenanschluß der Diode sowohl
mit dem Anodenanschluß einer
Gleichrichterdiode als auch mit einer Seite des Generators verbunden ist,
wobei der Anodenanschluß der
Diode mit einem Ende des Nebenkondensators verbunden ist, dessen
anderes Ende mit der anderen Seite des Generators verbunden ist.
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Die
Kapazität
des Nebenkondensators ist vorzugsweise kleiner als die Kapazität des Siebkondensators.
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Die
veränderliche
Lastschaltung kann gebildet werden von einer Lastkontrollschaltung,
die eine Schaltvorrichtung und einen Widerstand enthält, wobei
die Schaltvorrichtung die Last am Generator ändert, indem sie in Reaktion
auf das Zykluskorrektursignal, das von der Zyklusvergleichsschaltung
ausgegeben wird, die Verbindung des Widerstands und des Generators
zyklisch ein/ausschaltet.
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Die
elektronische Kontrolluhr kann gekennzeichnet sein durch eine weitere
Hochsetzschaltung, die mehrere Kondensatoren sowie mehrere Schaltelemente
enthält,
die periodisch geschaltet werden können, so daß sie die mehreren Kondensatoren
selektiv parallel verbinden und ermöglichen, daß die induzierte Leistung vom
Generator als Ladung in den parallel verbundenen Kondensatoren gespeichert
werden kann, und daß sie die
mehreren Kondensatoren selektiv in Serie verbinden, um zu ermöglichen,
daß die
Ladung in den Kondensatoren in den Siebkondensator entladen werden
kann.
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Es
ist möglich,
eine Hochsetz-Steuerschaltung zum Steuern der Hochsetzschaltung
zu schaffen, wobei die Hochsetz-Steuerschaltung ein Hochsetz-Steuersignal synchron
mit einem Zyklus-erfaßt-Signal
in Reaktion auf ein von der Zykluserfassungsschaltung ausgegebenes
Zyklus-erfaßt-Signal
ausgibt, wobei das Ein/Aus-Schalten der mehreren Schaltelemente
in der weiteren Hochsetzschaltung durch das Hochsetz-Steuersignal
gesteuert wird, und wobei eine Hochsetzoperation synchron mit dem
Zyklus-erfaßt-Signal
durchgeführt
wird.
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Es
ist ferner möglich,
daß die
Hochsetz-Steuerschaltung mit einer Funktion zum selektiven Steuern der
Operation der Schaltelemente versehen ist, um somit selektiv Kondensatoren
der mehreren Kondensatoren parallel zu verbinden, um sie aufzuladen,
und in Serie zu verbinden, um sie zu entladen, um somit das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis der
weiteren Hochsetzschaltung zu steuern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die veränderliche
Lastschaltung die weitere Hochsetzschaltung umfassen.
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Durch Ändern des
Hochsetz-Verstärkungsverhältnisses
der weiteren Hochsetzschaltung ist es somit möglich, einen Laststrom des
Generators zu ändern
und somit seine Geschwindigkeit zu regeln, wobei die Drehzahl des
Generators konstant gehalten wird.
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Indem
die Hochsetzschaltung mit einem Nebenkondensator gebildet wird,
der in Serie mit dem Generator angeschlossen ist, ist es möglich, eine
Hochsetzwirkung unabhängig
von der Operation des IC zu erhalten.
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Im
folgenden werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 ein
Blockschaltbild einer elektronischen Kontrolluhr ist;
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2 ein
Blockschaltbild ist, das die Energieübertragung einer elektronischen
Kontrolluhr zeigt;
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3 ein
Blockschaltbild einer herkömmlichen
elektronischen Kontrolluhr ist;
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4 ein
Blockschaltbild ist, das die Energieübertragung der in 3 gezeigten
elektronischen Kontrolluhr zeigt;
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5 eine
Ansicht ist, die die Antriebsfeder einer elektronischen Kontrolluhr,
ihren Entspannungswinkel und den Drehmomentverlust eines Generators
zeigt;
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6 eine
Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl und der induzierten
Spannung eines Generators in einer elektronischen Kontrolluhr zeigt;
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7 eine
Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl und dem mechanischen
Drehmomentverlust eines Generators in einer elektronischen Kontrolluhr
zeigt;
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8 eine
Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl und dem mechanischen
Drehmomentverlust eines Generators in einer elektronischen Kontrolluhr
zeigt;
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9 ein
Blockschaltbild einer Hochsetzschaltung zur Verwendung in den bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist;
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10A ein Blockschaltbild der Verbindungen zwischen
einem Siebkondensator und einem Hochsetzkondensator vor der Verstärkung in
der in 9 gezeigten Hochsetzschaltung ist;
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10B ein Blockschaltbild ist, das eine Beziehung
zwischen einem Siebkondensator und einem Hochsetzkondensator zum
Zeitpunkt der Verstärkung
in der in 9 gezeigten Hochsetzschaltung
zeigt;
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11 ein
Zeitablaufdiagramm für
das Ein/Aus-Schalten der Schaltelemente in der in 9 gezeigten Hochsetzschaltung
ist;
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12 eine
Ansicht ist, die die elektrischen Eigenschaften eines IC zeigt;
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13 ein
Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform einer elektronischen
Kontrolluhr ist;
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14 eine
Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl eines Generators
und einen Antriebsfederdrehmoment zeigt;
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15 ein
Blockschaltbild ist, das eine zusätzliche Hochsetzschaltung zur
Verwendung in den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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16 eine
Ansicht ist, die die Beziehung zwischen dem Entspannungswinkel einer
Antriebsfeder und einem Hochsetz-Multiplikationsverhältnis für die in 13 gezeigte
Uhr zeigt;
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17 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung zeigt, die einen
Nebenkondensator verwendet, entsprechend einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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18 ein
Graph ist, der eine hochgesetzte Spannungssignalform der in 17 gezeigten
Hochsetzschaltung zeigt;
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19 ein
Blockschaltbild ist, das eine alternative Anordnung für eine Hochsetzschaltung
zeigt, die einen Nebenkondensator in Serie mit einem Siebkondensator
verwendet;
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20 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung in einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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21 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung in einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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22 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung in einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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23 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung in einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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24 ein
Blockschaltbild ist, das eine Hochsetzschaltung in einer sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Im
folgenden werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Eine
elektronische Kontrolluhr des Typs zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das eine Schaltung einer elektronischen Kontrolluhr
zeigt, während 2 ein
Blockschaltbild ist, das das System einer elektronischen Kontrolluhr,
wie in 1 gezeigt, zeigt, das jedoch auch mechanische
Teile wie z. B. eine Antriebsfeder und dergleichen und eine Hochsetzschaltung 15 enthält.
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In 2 speichert
eine Antriebsfeder 1 mechanische Energie 101,
die eine Uhr antreibt. Diese mechanische Energie 101 bewegt
Zeiger 12 und dreht einen Generator 3 über einen Übersetzungsgetriebezug 2. Durch
die Rotation des Generators 3 wird an beiden Enden einer
darin befindlichen Spule eine elektromotorische Kraft induziert.
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In 1 ist
ein Ende der Spule im Generator 3 mit einer Diode 21 und
einer in einem IC 11 vorgesehenen Lastkontrollschaltung 5 verbunden
(die Teile, die in 1 mit einer gestrichelten Linie
umrundet sind), während
das andere Ende geerdet ist. Die Diode 21 richtet den Fluß einer
elektromotorischen Wechselstromkraft 102 gleich, die vom
Generator 3 induziert wird. Die elektromotorische Kraft 102,
deren Fluß gleichgerichtet
ist, wird der Hochsetzschaltung 15 im IC 11 zugeführt. Die
Hochsetzschaltung 15 erzeugt z. B. daraus bei Bedarf eine
Hochsetzspannung 103, die doppelt so hoch ist wie die gleichgerichtete
elektromotorische Kraft 102. Die Hochsetzspannung 103 wird
vorübergehend
als Speicherleistung 108 in einem Siebkondensator 4 gespeichert,
der parallel zur Hochsetzschaltung 15 angeordnet ist. Die
Hochsetz-Steuerschaltung 16 erzeugt ein Hochsetz-Steuersignal
zum Steuern der Verstärkungsoperation
der Hochsetzschaltung 15. Der Siebkondensator 4 erlaubt
den IC 11, kontinuierlich angetrieben zu werden, indem
er konstant die gespeicherte Speicherleistung 108 zuführt.
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Der
IC 11 enthält
eine Oszillatorschaltung 7, eine Frequenzteilerschaltung 6,
eine Zyklusvergleichsschaltung 8, eine Zykluserfassungsschaltung 9,
eine Lastkontrollschaltung 5, eine Hochsetzschaltung 15 und eine
Hochsetz-Steuerschaltung 16.
Ein Ende der jeweiligen Schaltungen ist geerdet.
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Die
Oszillatorschaltung 7 ist elektrisch mit einem Quarzoszillator 15 verbunden
und gibt ein Schwingungstaktsignal an die Frequenzteilerschaltung 6 aus.
Die Frequenzteilerschaltung 6 erzeugt ihrerseits ein Referenzzyklussignal
von z. B. einem Zyklus von einer Sekunde unter Verwendung des Schwingungstaktsignals, und
gibt dieses an die Zyklusvergleichsschaltung 8 aus.
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Die
Zykluserfassungsschaltung 9 empfängt eine induzierte Spannung 104 vom
Generator 3, erzeugt ein Zyklus-erfaßt-Signal 105, das
mit dem Rotationszyklus des Generators 3 synchronisiert
ist, und gibt dieses an die Zyklusvergleichsschaltung 8 und
die Hochsetz-Steuerschaltung 16 aus.
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Die
Zyklusvergleichsschaltung 8 vergleicht einen Zyklus des
Referenzzyklussignals, das von der Frequenzteilerschaltung 6 erzeugt
wird, und einen Zyklus des Zyklus-erfaßt-Signals, das von der Zykluserfassungsschaltung 9 erzeugt
wird, erzeugt ein Zykluskorrektursignal 106 für die Beseitigung
einer Zeitdifferenz zwischen den beiden Signalen, und gibt dieses
an die Lastkontrollschaltung 5 aus.
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Die
Hochsetz-Steuerschaltung 16 erzeugt ein Hochsetz-Steuersignal
aus dem Zyklus-erfaßt-Signal und
gibt dieses an die Hochsetzschaltung 15 aus. Die Hochsetzschaltung 15 führt ihrerseits
auf der Grundlage des Hochsetz-Steuersignals
eine Verstärkungsoperation
mit dem Zyklus der induzierten Spannung 104 aus, d. h.
zu einem Zeitpunkt, zu dem sie mit dem Rotationszyklus des Generators 3 synchronisiert
ist.
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Die
Lastkontrollschaltung 5 ändert einen Laststrom am Generator 3,
d. h. die Stärke
eines Stroms 107, der durch eine Spule im Generator 3 fließt, durch
geeignetes Auswählen
eines Lastwiderstandes und Ändern der
Schaltelemente innerhalb der internen Schaltung, steuert die Stärke einer
elektromagnetischen Bremse, die der Stärke eines Stroms 107 entspricht,
und regelt somit die Drehzahl des Generators 3. Das Ein/Aus-Schalten
des Schaltelements, das an der Lastkontrollschaltung 4 vorgesehen
ist, wird entsprechend dem Zykluskorrektursignal 106 ausgeführt.
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Wenn
das Schaltelement eingeschaltet wird, wird ein geschlossener Stromkreis
zwischen dem Generator 3 und der Lastkontrollschaltung 5 ausgebildet.
Zu diesem Zeitpunkt fließt
in Abhängigkeit
von der Potentialdifferenz einer in der Spule im Generator 3 erzeugten
elektromotorischen Kraft ein Strom zur Lastkontrollschaltung 5,
wobei Leistung verbraucht wird. Anschließend wird an den Generator
eine elektromagnetische Bremse angelegt, wodurch der Rotationszyklus
des Generators 3 verlängert
wird.
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Wenn
andererseits das Schaltelement ausgeschaltet wird, wird ein offener
Stromkreis zwischen dem Generator 3 und der Lastkontrollschaltung 5 ausgebildet.
Zu diesem Zeitpunkt fließt
kein Strom zur Lastkontrollschaltung 5 und es wird darin
keine Leistung verbraucht. Somit wird eine elektrische Last am Generator reduziert,
wodurch der Rotationszyklus des Generators 3 verkürzt wird.
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Dementsprechend
wird durch Synchronisieren des Rotationszyklus des Generators 3 mit
einem vom Quarzoszillator 10 und vom IC erzeugten Referenzzyklus
dessen Rottationszyklus mit einem vorgegebenen konstanten Zyklus
in Übereinstimmung
gebracht. Das heißt,
in dem Fall, in dem ein Sekundenzeiger genau mit 1 min-1 gedreht
wird, wird der Rotationszyklus des Generators 3 um das
Maß eines Übersetzungsverhältnisses Z
vom Sekundenzeiger zum Generator 3 auf eine Drehzahl erhöht oder
verringert, wobei der Bewegungszyklus der Zeiger 12, die
mit dem Übersetzungsgetriebezug 2 verbunden
sind, der den Generator 3 antreibt, konstant gemacht wird
und somit die Zeitgenauigkeit sichergestellt wird.
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Hierbei
wird die Lastkontrollschaltung 5 verwendet, um die Geschwindigkeiten
des Generators 3 durch Steuern einer daran befindlichen
elektrischen Last zu regeln. Sie ist jedoch möglicherweise unnötig, wenn
eine elektrische Last mit anderen Mitteln gesteuert werden kann.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf Verbindungen zwischen der
Drehzahl des Generators und dem mechanischen Drehmomentverlust oder
dem magnetischen Drehmomentverlust mit Bezug auf die 6, 7 und 8.
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Wenn
die Drehzahl des Generators auf ω1
gehalten wird und eine induzierte Spannung E gleich E1 ist, kann
die Spannung unter Verwendung der Hochsetzschaltung 15 auf
E2 verstärkt
werden. Dies bedeutet, daß die
Eigenschaft des Generators offensichtlich von derjenigen, die mit
einer durchgezogenen Linie (A) gezeigt ist, auf diejenige, die in 6 mit
gestrichelter Linie (D) gezeigt ist, verbessert wird. Folglich kann
eine induzierte Spannung E2 äquivalent
erhalten werden, während
die Drehzahl bei ω1
gehalten wird, ohne auf ω2 erhöht zu werden.
In diesem Zustand wird dann der mechanische Drehmomentverlust bei
Ts1 gehalten, wie in 7 gezeigt ist, wobei der magnetische
Drehmomentverlust bei Tu1 gehalten wird, wie in 8 gezeigt
ist. Durch Vorsehen der Hochsetzschaltung 15 in der elektrischen
Schaltung ist es somit möglich
ein Erhöhen
des mechanischen und des magnetischen Drehmomentverlustes zu verhindern
und eine hohe induzierte Spannung sicherzustellen.
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Andererseits
kann in dem Fall, in dem die Größe einer
Hochsetzspannung, die erforderlich ist, bei E1 liegt, die Drehzahl
des Generators kleiner als ω1
gemacht werden. Das heißt,
durch die Verwendung der Hochsetzschaltung 15 kann die
Drehzahl des Generators von ω1
auf ω3
reduziert werden, auf der Grundlage einer mit der gestrichelten
Linie (B) in 6 gezeigten Eigenschaft. Die
Reduktion der Drehzahl des Generators kann eine effektive Maßnahme sein,
um die Laufzeit einer Antriebsfeder lang zu machen.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf das spezifische Beispiel
der Hochsetzschaltung 15, die in der in den 1 und 2 gezeigten
elektronischen Kontrolluhr verwendet wird, mit Bezug auf die 9, 10 und 11 und
die folgende Tabelle 1.
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9 ist
ein Blockschaltbild, das eine Hochsetzschaltung zeigt, die eine
doppelte Verstärkung
liefern kann. Die Hochsetzschaltung 15 enthält Schaltelemente 151, 152, 153 und 154 und
Hochsetzkondensatoren 155 und 156. Das Ein/Aus-Schalten
der Schaltelemente 151, 152, 153 und 154 wird
durch Hochsetz-Steuersignale S1 und S2 von der Hochsetz-Steuerschaltung 16 gesteuert.
Wenn die Hochsetz-Steuersignale S1 und S2 auf Hochpegel liegen (im
folgenden mit "H" bezeichnet), sind
die Schalter eingeschaltet, wobei dann, wenn die Signale auf Niedrigpegel
liegen (im folgenden mit "L" bezeichnet), die
Schalter ausgeschaltet sind.
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Die 10A und 10B zeigen
jeweils Verbindungen zwischen solchen elektrischen Elementen, wie
z. B. dem Generator 3, der Diode 21, dem Siebkondensator 4 und
dem Hochsetzkondensatoren 155 und 156 in den zwei
Zuständen,
wenn die Hochsetzschaltung 15 eine Verstärkungsoperation
ausführt.
Die Hochsetzschaltung 15 wiederholt ihrerseits einen geladenen
Zustand, wenn die Hochsetzkondensatoren 155 und 156 parallel
verbunden sind, wie in 10A gezeigt
ist, und einen entladenen Zustand, wenn die Hochsetzkondensatoren 155 und 156 in
Serie verbunden sind, wie in 10B gezeigt
ist.
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11 zeigt
Zeitabläufe
für das
Ein/Aus-Schalten der Schaltelemente, die an der Hochsetzschaltung 15 vorgesehen
sind, und Änderungen
des Potentials Vs der Hochsetzkondensatoren und des Potentials Vc des
Siebkondensators zum Zeitpunkt der Ausführung einer Verstärkungsoperation.
In der Figur zeigt eine Signalform E eine vom Generator 3 induzierte
Spannung, während
das Hochsetz-Steuersignal S1 einen Zeitablauf zum Einschalten der
Schaltelemente 151 und 153 zeigt und das Hochsetz-Steuersignal
S2 einen Zeitablauf zum Einschalten der Schaltelemente 152 und 154 zeigt.
Die Ein/Aus-Zustände
der Hochsetz-Steuersignale S1 und S2 werden durch Beobachtung identifiziert,
ob die induzierte Spannung E eine Referenzspannung VTH überschreitet.
Es ist jedoch nicht notwendig, das Verfahren der Erzeugung der Hochsetz-Steuersignale auf
dasjenige zu beschränken,
das auf der Identifikation mittels einer Referenzspannung beruht.
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Tabelle
1 zeigt kurz die Operationen der Hochsetzschaltung 15.
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Zuerst
wird eine Schaltoperation erläutert,
bei der die Hochsetzschaltung sich in einem geladenen Zustand befindet.
Von den Schaltelementen, die in der Hochsetzschaltung 15 vorgesehen
sind, werden die Elemente 151 und 153 eingeschaltet,
wenn das Hochsetz-Steuersignal S1 "H" annimmt.
Da andererseits das Hochsetz-Steuersignal 82 auf "L" gehalten wird, sind die Schaltelemente 152 und 154 ausgeschaltet.
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Wie
in 10A gezeigt ist, sind zu diesem Zeitpunkt die
Hochsetzkondensatoren 151 und 156 parallel verbunden.
Die Hochsetzkondensatoren 155 und 156 bilden jeweils
elektrische Schleifen, die parallel zum Generator 3 angeschlossen
sind. Ein Strom i, der zur
Hochsetzschaltung 15 fließt, ist gleich: i = i1 + i2,wenn ein
zum Hochsetzkondensator 155 fließender Strom gleich i1 ist
und ein zum Hochsetzkondensator 156 fließender Strom
gleich i2 ist. Das Potential des Hochsetzkondensators Vs ist dann
nahezu gleich einer induzierten Spannung S, wie in 11 gezeigt
ist. Das heißt,
wenn die Anschlußspannung
der Hochsetzkondensatoren 155 und 156 gleich V1
ist, wird Vs = V1 = Eerhalten.
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Als
nächstes
wird eine Schaltoperation erläutert,
wenn sich die Hochsetzschaltung in einem entladenen Zustand befindet,
d. h. in einem Zustand zum Ausführen
einer doppelten Verstärkung.
Da in diesem Zustand das Hochsetz-Steuersignal S1 gleich "L" ist, sind die Schaltelemente 151 und 153 ausgeschaltet.
Da andererseits das Hochsetz-Steuersignal S2 gleich "H" ist, sind die Schaltelemente 152 und 154 eingeschaltet.
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Wie
in 10B gezeigt ist, sind zu diesem Zeitpunkt die
Hochsetzkondensatoren 155 und 156 in Reihe verbunden.
Die Hochsetzkondensatoren 155 und 156, die so
in Reihe verbunden sind, bilden elektrische Schleifen mit dem Siebkondensator 4.
Das Potential Vs der zwei in Serie verbundenen Kondensatoren ist
somit gleich Vs = (V1 + V1).
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Dieses
Potential (V1 + V1) überschreitet
das Potential Vc des Siebkondensa tors. Dies liegt daran, daß, wie in 11 gezeigt
ist, die Speicherleistung des Siebkondensators ständig von
solchen elektrischen Elementen wie den ICs und dergleichen verbraucht
wird, wobei somit das Potential Vc von der Anfangsperiode des doppelten
Verstärkungszustands
allmählich
reduziert wird.
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Wie
in 10B gezeigt ist, fließt somit ein Strom i3 zwischen
dem Siebkondensator 4 und der Hochsetzschaltung 15.
Das Potential Vc des Siebkondensators 4 steigt somit, wie
in 11 gezeigt ist, auf eine Spannung an, deren Potential
im wesentlichen gleich dem Potential Vs des Hochsetzkondensators
ist. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Potential V1 der Hochsetzkondensatoren 155 und 156 auf
Vc/2 ab.
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Durch
Erzeugen der Hochsetz-Steuersignale S1 und S2, die mit der induzierten
Spannung E im Generator 3 synchronisiert sind, und Ein-
und Ausschalten der Schalter der Hochsetzschaltung 15 ist
es auf diese Weise möglich,
das Potential des Siebkondensators 4 jederzeit zu verstärken.
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Bisher
wurde auf das Beispiel einer Schaltung zur Ausführung einer doppelten Verstärkung unter
Verwendung von zwei Hochsetzkondensatoren Bezug genommen. Da jedoch
das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis
gleich 3 oder höher
sein kann, indem drei oder mehr Hochsetzkondensatoren verwendet
werden, ist es möglich,
das Potential des Siebkondensatoren bezüglich der induzierten Spannung
im Generator weiter zu erhöhen.
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Selbst
in einem Fall, indem die induzierte Spannung im Generator 3 nicht
die Betriebsspannung eines IC bei der Konstruktion der in 2 gezeigten
Uhr erreicht, kann der Siebkondensator 4 Leistung mit einem ausreichenden
Potential speichern, um den Betrieb des IC aufrechtzuerhalten. Somit
kann die Eigenschaft des Generators 3 wesentlich verbessert
werden, ohne den vom Generator 3 beanspruchten Raum zu
erweitern. Ferner ist es in einem Fall, indem die induzierte Spannung
im Generator 3 ausreichend hoch ist, in der obenbeschriebenen
Konstruktion möglich,
die Drehzahl des Generators unter Verwendung der Hochsetzschaltung zu
reduzieren. Ohne Erweiterung des von der Antriebsfeder beanspruchten
Raums kann somit die Laufzeit wesentlich verlängert werden. Somit ist es
möglich,
eine kompakte und dünne
elektronische Kontrolluhr mit einer langen Laufzeit zu schaffen.
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Ferner
kann das Schaltelement 154 der in 9 gezeigten
Hochsetzschaltung 15 durch eine Diode ersetzt werden. Das
heißt,
durch Vorsehen der Diode derart, daß eine Entladung der Speicherleistung
des Siebkondensators 4 zur Seite des Hochsetzkondensators
verhindert wird, ist es möglich,
den gleichen Vorteil wie beim Ein/Aus-Schalten des Schaltelements 154 zu
erreichen.
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Obwohl
ferner die Hochsetzschaltung 15 innerhalb des IC in der
ersten Ausführungsform
vorgesehen ist, können ähnliche
Funktionen selbst dann durchgeführt
werden, wenn ein Teil oder alle Schaltelemente außerhalb
des IC vorgesehen sind.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf eine weitere Ausführungsform
einer elektronischen Kontrolluhr, die für die Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung geeignet ist.
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Indem
bei der Konstruktion dieser weiteren Ausführungsform das Hochsetz-Verstärkungsverhältnis der
Hochsetzschaltung 15 veränderlich gemacht wird, kann
die Stärke
des Stroms, der zu einer elektrisch geschlossenen Schleife fließt, die
vom Generator 3 und der Hochsetzschaltung gebildet wird,
eingestellt werden, wobei die Stärke
der im Generator 3 erzeugten elektromagnetischen Bremse
verändert
wird und somit die Geschwindigkeit des Rotationszyklus des Generators 3 konstant
gehalten wird. Diese Kontrolle der Drehzahl beruht auf dem Prinzip,
daß dann,
wenn eine vom Generator induzierte elektromotorische Kraft und die
für das Hochsetzen
aufgewendete Leistung, die die vom IC verbrauchte Leistung enthält, im Gleichgewicht
sind, der Rotationszyklus des Generators 3 konstant gemacht
werden kann. In dieser Konstruktion ist es unnötig, eine Lastkontrollschaltung
als Mittel zum Regeln der Geschwindigkeit des Generators 3 zu
verwenden.
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Es
ist möglich,
eine Kontrolle der Drehzahl wie oben erwähnt zu verwirklichen, da eine
Charakteristik vorgesehen ist, bei der die im IC verbrauchte Leistung
sich entsprechend einer daran angelegten Spannung ändert, d.
h. entsprechend der Spannung des Siebkondensators. Die elektrischen Eigenschaften
des typischen IC sind in 12 gezeigt.
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In 12 bezeichnet
die Abszisse eine am IC angelegte Spannung, während die Ordinate die vom
IC pro Zeiteinheit verbrauchte Leistung anzeigt. Wenn die angelegte
Spannung eine Spannung V0 zum Starten einer IC-Operation überschreitet,
startet der IC seine Operation und verbraucht Leistung. Wenn anschließend die
angelegte Spannung ansteigt, steigt auch der Leistungsverbrauch
an.
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Genauer,
da sich die vom IC verbrauchte Leistung ändert, wenn die Hochsetzschaltung 15 das
Potential des Siebkondensators 4 verstärkt, und sich auch der zur
Hochsetzschaltung fließende
Strom proportional zur der vom IC verbrauchten Leistung ändert, ändert sich
die Stärke
des Stroms, der zwischen dem Generator und der Hochsetzschaltung
fließt.
Da ferner der Rotationszyklus des Generators von der zufließenden Strommenge
abhängt,
ist es möglich,
seinen Rotationszyklus durch Ändern
des Hochsetz-Verstärkungsverhältnisses
der Hochsetzschaltung zu kontrollieren.
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Im
folgenden wird die Operation eines Systems, das die Hochsetzschaltung 15 dieser
Ausführungsform
enthält,
mit Bezug auf das Blockschaltbild der 13 erläutert.
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Zuerst
wird eine elektromotorische Kraft 102, die an beiden Enden
der Spule im Generator 3 erzeugt wird, an die Hochsetzschaltung 15 angelegt.
Die Hochsetzschaltung 15 führt eine Verstärkungsoperation
in Reaktion auf ein Hochsetz-Steuersignal aus, das von der Hochsetz-Steuerschaltung 16 erzeugt
wird, und verstärkt
somit die Spannung der elektromotorischen Kraft auf ein vorgegebenes
Multiplikationsverhältnis.
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Der
Siebkondensator 4 wird mit einer Hochsetz-Spannung 103 von
der Hochsetzschaltung 15 geladen, wobei folglich die elektromotorische
Kraft 102 vorübergehend
im Siebkondensator 4 als Speicherleistung gespeichert wird.
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Der
Siebkondensator 4 ist elektrisch mit dem IC 11 verbunden,
wobei es möglich
ist, den IC 11 kontinuierlich anzutreiben durch konstantes
Zuführen der
Speicherleistung im Siebkondensator 4. Das Signal, das durch
die Operation des Quarzoszillators 10 in Schwingung versetzt
wird, wird von der Oszillatorschaltung 7 über die
Frequenzteilerschaltung 6 auf vorgegebene Zyklen heruntergeteilt.
Das frequenzgeteilte Signal wird an die Zyklusvergleichsschaltung 8 als
ein Referenzzyklussignal mit z. B. einer Periode von einer Sekunde ausgegeben.
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Die
Zykluserfassungsschaltung 9 holt eine induzierte Spannung 104 vom
Generator 3, erzeugt ein Zyklus-erfaßt-Signal 105, das
mit dem Rotationszyklus des Generators 3 synchronisiert
ist, und gibt dieses an die Zyklusvergleichsschaltung 8 und
die Hochsetz-Steuerschaltung 16 aus.
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Die
Zyklusvergleichsschaltung 8 vergleicht jeden Zyklus eines
Referenzzyklussignals, das von der Frequenzteilerschaltung 6 erzeugt
wird, und ein Zyklus-erfaßt-Signal,
das von der Zykluserfassungsschaltung 9 erzeugt wird, erzeugt
ein Zykluskorrektursignal 106 zum Beseitigen einer Zeitdifferenz
zwischen beiden Signalen und gibt dieses an die Hochsetz-Steuerschaltung 16 aus.
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Die
Hochsetz-Steuerschaltung 16 erzeugt ein Hochsetz-Steuersignal
auf der Grundlage des Zykluskorrektursignals und des Zyklus-erfaßt-Signals
und gibt dieses an die Hochsetzschaltung 15 aus.
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Die
Hochsetzschaltung 15 ändert
die Verbindungen unter mehreren Kondensatoren, die parallel oder in
Reihe vorgesehen sind, durch Umschalten der Schalter der Schaltung.
Das Ein/Aus-Schalten der Schaltelemente an der Hochsetzschaltung 15 wird
entsprechend dem von der Hochsetz-Steuerschaltung 16 erzeugten
Hochsetz-Steuersignal ausgeführt.
Durch geeignetes Ändern
eines Hochsetz-Multiplikationsverhältnisses wird dann ein Laststrom
am Generator 3, d. h. die Stromstärke 107, die von der
Spule im Generator 3 zur Hochsetzschaltung 15 fließt, geändert, wobei
die Stärke
einer elektromagnetischen Bremse, die der Stromstärke 107 entspricht,
kontrolliert wird und somit die Drehzahl des Generators 3 geregelt
wird.
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Ferner
sind die Übertragung
der mechanischen Energie von der Antriebsfeder 1 zum Generator 3 und die Übertragung
der elektrischen Energie vom Siebkondensator 4 zum IC 11 und
zum Quarzoszillator 10 denjenigen ähnlich, die in der Ausführungsform
mit Bezug auf 2 beschrieben worden sind.
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Im
folgenden werden die Beziehungen zwischen einem Hochsetz-Multiplikationsverhältnis α, der Drehzahl ω des Generators
und dem Antriebsfederdrehmoment Tz mit Bezug auf 14 erläutert.
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Die
mechanische Energie Ez, die von der Antriebsfeder 1 dem
Generator 3 zugeführt
wird, wird durch den folgenden Ausdruck dargestellt: Ez
= Tz × g × 2π × ω/Z,wobei
g = Schwerebeschleunigung, z = Übersetzungsverhältnis von
der Antriebsfeder 1 zum Generator 3.
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Andererseits
wird die vom IC verbrauchte Leistung Ei durch den folgenden Ausdruck
dargestellt: Eic = (α × k × 2π × ω)2/R,wobei
k = Stromerzeugungskoeffizient und R = elektrischer Widerstandswert.
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Unter
diesen Voraussetzungen wird die Beziehung zwischen der Energie Ez,
die von der Antriebsfeder gespeichert wird, und der Leistung Ei,
die vom IC verbraucht wird, durch den folgenden Ausdruck dargestellt: σ × Ez = Eicwobei σ = Energieübertragungseffizienz.
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Wenn
diese Beziehung durch das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis α, die Drehzahl ω des Generators
und das Antriebsfederdrehmoment Tz angegeben wird, wird folgender
Ausdruck erhalten: Tz/α2ρ α ω.
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Diese
Beziehung ist im Graphen der 14 gezeigt.
Wenn das Antriebsfederdrehmoment Tz auf einen Wert Tz0 konstant
gehalten wird, wenn die Drehzahl des Generators gleich ω0 ist und
wenn keine Verstärkung
stattfin det (einfache Hochsetzung), wird durch Erhöhen des
Hochsetz-Multiplikationsverhältnisses α die Drehzahl ω0 reduziert.
Das heißt,
die Drehzahl wird zu (ω0/2)
mit √2-facher
Hochsetzung und wird zu (ω0/4)
mit doppelter Hochsetzung.
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In
dieser Ausführungsform
wird eine solche Beziehung zwischen dem Hochsetz-Multiplikationsverhältnis α und der
Drehzahl ω zum
Kontrollieren der Drehzahl des Generators verwendet.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf die in 15 gezeigte
Schaltungsstruktur. 15 ist ein Blockschaltbild,
das eine Hochsetzschaltung 15, einen Generator 3,
einen Siebkondensator 4, eine Zykluserfassungsschaltung 9 und
eine Hochsetz-Steuerschaltung 16 zeigt, die gemeinsam eine
doppelte Hochsetzung erlauben. Die Hochsetzschaltung 15 ist
mit Schaltelementen 151, 152, 153 und 154 und
Hochsetzkondensatoren 155 und 156 versehen. Das
Ein/Aus-Schalten der Schaltelemente 151, 152, 153 und 154 wird
mittels Hochsetz-Steuersignalen S1 und S2 von der Hochsetz-Steuerschaltung 16 kontrolliert.
Wenn die Hochsetz-Steuersignale S1 und S2 auf H liegen, sind die
Schalter eingeschaltet, während
sie ausgeschaltet sind, wenn die Hochsetz-Steuersignale auf L liegen.
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Die
Hochsetz-Steuerschaltung 16 ist mit dem IC 11 und
der Zykluserfassungsschaltung 9 verbunden, erzeugt ein
Hochsetz-Steuersignal auf der Grundlage eines Zykluskorrektursignals
und eines Zyklus-erfaßt-Signals
und gibt dieses an die Hochsetzschaltung 15 aus.
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Die
Grundoperation der in 15 gezeigten Schaltung ist derjenigen
in der mit Bezug auf 9 beschriebenen Ausführungsform ähnlich.
Unter Verwendung von drei oder mehr Hochsetzkondensatoren ist es ebenfalls
möglich,
eine dreifache oder höhere
Verstärkung
in der gleichen Grundoperation wie oben zu erreichen.
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Das
folgende bezieht sich auf den Verstärkungszeitablauf der Hochsetzschaltung 15 in
der zweiten Ausführungsform
und nimmt auf 16 Bezug. In 16 bezeichnet
die Abszisse den Entspannungswinkel einer Antriebsfeder entsprechend
einer Laufzeit, während
die Ordinate das Antriebsfeder drehmoment Tz zeigt.
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Der
Zustand, in dem die Antriebsfeder bis zu ihrem Äußersten aufgewickelt ist, entspricht
einem Entspannungswinkel θ0,
wobei das Antriebsfederdrehmoment zu diesem Zeitpunkt gleich Tzmax
ist. Das Antriebsfederdrehmoment ist gleich Tz1, wenn der Antriebsfederentspannungswinkel
sich von θ0
nach θ1 ändert (Abschnitt
A). Das Antriebsfederdrehmoment ist gleich Tz2, wenn sich der Antriebsfederentspannungswinkel von θ1 nach θ2 ändert (Abschnitt
B). Das Antriebsfederdrehmoment ist gleich Tzmin, wenn sich der
Antriebsfederentspannungswinkel von θ2 nach θ3 ändert (Abschnitt C).
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Andererseits
ist in dem Fall, in dem der Generator mit einer vorgegebenen Vervielfachung
rotiert, bei einer Hochsetzoperation das elektrische Flußdrehmoment
Tg gleich Tg1 zum Zeitpunkt ohne Hochsetzung (einfache Hochsetzung),
Tg2 zum Zeitpunkt der doppelten Hochsetzung (zweifache Hochsetzung),
Tg3 zum Zeitpunkt der Dreifach-Hochsetzung (dreifache Hochsetzung)
und Tg4 zum Zeitpunkt der Vierfach-Hochsetzung (vierfache Hochsetzung).
Die Antriebsfederdrehmomente Tz1, Tz2 und Tzmin und der Drehmomentverlust, äquivalent
zum elektrisch verbrauchten Drehmoment Tg3, Tg2 und Tg1, müssen im
Gleichgewicht sein.
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Auf
der Grundlage einer solchen Beziehung ist eine Gesamtsumme zwischen
dem Antriebsfederdrehmoment Tz und dem Drehmomentverlust, d. h.
(elektrisch verbrauchtes Drehmoment Tg + magnetischer Drehmomentverlust
+ mechanischer Drehmomentverlust), im Gleichgewicht, wobei die Rotation
des Generators auf einer konstanten Drehzahl gehalten wird. Diese
Operation wird im folgenden genauer beschrieben.
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In
der Beziehung zwischen dem Entspannungswinkel der Antriebsfeder
und dem Antriebsfederdrehmoment kann, da Tz im Abschnitt A zwischen
Tg4 und Tg3 liegt, die Drehzahl des Generators konstant gehalten
werden durch alternierendes Wechseln zwischen vierfacher und dreifacher
Hochsetzung. Da ferner Tz im Abschnitt B zwischen Tg3 und Tg2 liegt,
kann die Drehzahl des Generators konstant gehalten werden durch alternierendes
Wechseln zwischen dreifacher und doppelter Hochsetzung. Da Tz im
Abschnitt C zwischen Tg2 und Tg1 liegt, kann die Drehzahl des Generators
konstant gehalten werden durch alternierendes Wechseln zwischen
doppelter und einfacher (keiner) Hochsetzung.
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Wenn
der Entspannungswinkel der Antriebsfeder θ3 überschreitet, ist es unmöglich, das
Antriebsfederdrehmoment sicherzustellen, das zum Aufrechterhalten
einer vorgegebenen Drehzahl des Generators notwendig ist. Dies liegt
daran, daß die
Beziehung "ständig verbrauchtes
Drehmoment bei einer vorgegebenen Drehzahl > Antriebsfederdrehmoment Tzmin" gilt und die Rotation
verzögert
ist, um ein Drehmomentgleichgewicht aufrechtzuerhalten. Somit wird
die Zeitperiode, die verstreicht, um den Entspannungswinkel θ der Antriebsfeder
zu erreichen, gleich der Laufzeit der elektronischen Kontrolluhr
der vorliegenden Erfindung. Da ferner die jeweiligen Verluste an
Drehmoment, die oben erwähnt
worden sind, in bezug auf das auf den Antriebsfederabschnitt ausgeübte Drehmoment
berechnet werden, sind sie Werte, die mit Korrekturen äquivalent
zu einem Übersetzungsverhältnis addiert
werden.
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In
der Konstruktion in dieser Ausführungsform,
wie oben beschrieben worden ist, ist es nicht erforderlich, eine
spezielle Lastkontrollschaltung zu verwenden, da es möglich ist,
die Drehzahl des Generators durch Ändern der vom IC verbrauchten
Leistung und geeignetes Schalten des Hochsetz-Multiplikationsverhältnisses zu kontrollieren.
Da es ferner möglich
ist, die Laufzeit wesentlich zu verlängern, ohne die vom Generator 3 und von
der Antriebsfeder beanspruchten Räume zu erweitern, kann eine
kompakte und dünne
elektronische Kontrolluhr mit langer Laufzeit erhalten werden.
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[Ausführungsform 1]
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und nimmt auf die 17 und 18 Bezug.
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Die
Struktur gemäß dieser
ersten Ausführungsform
ist so beschaffen, daß die
Hochsetzoperation einer induzierten Spannung im Generator unabhängig von
der Operation des IC ausgeführt
werden kann.
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Eine
in 17 gezeigte Hochsetzschaltung enthält einen
Nebenkondensator 18 und eine Diode 17. Der Nebenkondensator 18 ist
in Serie zu einem Generator 3 angeordnet. Eine elektrisch
geschlossene Schleife wird vom Generator 3, dem Nebenkondensator 18 und
der Diode 17 gebildet. Der Katodenanschluß der Diode 17 ist
mit dem Anodenanschluß einer
Diode 21 und einem Anschluß des Generators 3 verbunden.
Der Anodenanschluß der
Diode 17 ist mit einem Anschluß des Nebenkondensators 18 verbunden.
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Im
folgenden wird das Hochsetzprinzip der Hochsetzschaltung beschrieben.
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Eine
elektromotorische Wechselstromkraft wird im Generator 3 erzeugt.
Dessen Strom fließt
in Richtung ia oder ib. Der Strom ia wird veranlaßt, zu fließen, wenn
er ein Potential Vb überschreitet,
das im Nebenkondensator 18 gespeichert ist, wobei darin
eine elektrische Ladung gespeichert wird, die dessen Potential erhöht. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Strom veranlaßt, zu der elektrisch geschlossenen
Schleife zu fließen,
die vom Generator 3, dem Nebenkondensator 18 und
der Diode 17 gebildet wird.
-
Wenn
andererseits eine Spannung, die durch Addieren der induzierten Spannung
E des Generators und der Spannung Vb des Nebenkondensators 18 erhalten
wird, das Potential des Siebkondensators 4 überschreitet,
wird bewirkt, daß der
Strom ib fließt.
Wenn jedoch eine elektrisch geschlossene Schleife zur Lastkontrollschaltung 5 ausgebildet
wird, fließt
der Strom ib unbedingt. Der Strom ib fließt durch die Lastkontrollschaltung 5 oder
die Diode 21 in den Siebkondensator 4. Anschließend steigt
die Spannung Vc des Siebkondensators 4 bis zu einem Pegel
an, auf dem sie gleich der Summe der induzierten Spannung E und
der Spannung Vb des Nebenkondensators 18 ist, d. h. (E
+ Vb).
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18 zeigt
eine Signalform, die durch Verstärken
der induzierten Spannung E des Generators 3 mit einer Spannung
Vb die im Nebenkondensator 18 gehalten wird, erhalten wird.
Eine durchgezogene Linie in 8 zeigt
eine Spannung, die als Ergebnis der Verstärkung (E + Vb) erhalten wird,
während
eine gestrichelte Linie das Ergebnis der Messung der induzierten
Spannung E des Generators zeigt.
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Es
ist nicht notwendig, die Kapazität
des Nebenkondensators zu spezifizie ren, wenn sie kleiner ist als diejenige
des Siebkondensators.
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Wie
oben beschrieben worden ist, ist es in der Hochsetzschaltung gemäß dieser
ersten Ausführungsform
unter Nutzung der Tatsache, daß eine
induzierte Spannung, die vom Generator induziert wird, eine alternierende
Charakteristik unabhängig
von der Existenz der elektrischen Operation des IC 11 aufweist,
möglich, das
Potential der im Siebkondensator gespeicherten Leistung zu verstärken. Somit
kann ein Vorteil erreicht werden, wie wenn die induzierte Spannung
des Generators erhöht
wird. Auf diese Weise kann die Drehzahl des Generators reduziert
werden, wobei eine kompakte und dünne elektronische Kontrolluhr
mit langer Laufzeit geschaffen werden kann.
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Eine
weitere Struktur zur Ausführung
einer Hochsetzoperation der induzierten Spannung des Generators
unabhängig
von der Operation des IC ist in 19 gezeigt.
Wie in 19 gezeigt ist, die ein Blockschaltbild
ist, sind ein Siebkondensator 4 und ein Nebenkondensator 18 in
Reihe bezüglich
eines IC 11 angeordnet. Diese Struktur fällt nicht
in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
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[Ausführungsform 2]
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Die
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 20 gezeigt.
Wie in 20 gezeigt ist, ist in der zweiten
Ausführungsform
das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis weiter
erhöht
durch Kombinieren einer Hochsetzschaltung 15 zum Ausführen der
elektrischen Verstärkung
und einer Hochsetzschaltung mit einem Nebenkondensator 18,
die unabhängig
von der Operation des IC betrieben wird. Die Grund-Hochsetzoperation
der zweiten Ausführungsform
ist die gleiche wie in dem Beispiel, das mit Bezug auf die 1 und 2 in
Kombination mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist. Der erhaltene
Vorteil ist somit derjenige, der erhalten wird durch Kombinieren
der Vorteile des Beispiels der 1 und 2 und
der ersten Ausführungsform.
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[Ausführungsform 3]
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Die
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 21 gezeigt.
-
In
der dritten Ausführungsform
ist es möglich,
das für
die Regelung der Geschwindigkeit des Rotationszyklus des Generators
erforderliche Bremsdrehmoment sicherzustellen, ohne Leistung zu
verlieren, die von einer Hochsetzschaltung dem Siebkondensator zugeführt wird.
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Wie
in 21 gezeigt ist, sind eine Lastkontrollschaltung 5 und
ein Generator 3 parallel bezüglich eines Nebenkondensators 18 angeordnet.
Die Grundoperation dieser Hochsetzschaltung ist die gleiche wie
diejenige in der ersten Ausführungsform.
Da es möglich
ist, den gleichen Vorteil wie bei der ersten Ausführungsform
zu erreichen, einen Verbrauch der im Nebenkondensator 18 gespeicherten
Speicherleistung durch die Lastkontrollschaltung 5 zu vermeiden,
und die Spannung des Nebenkondensators unabhängig vom Betrieb der Lastkontrollschaltung 5 aufrecht
zu erhalten, kann eine Hochsetzspannung stabiler aufrecht erhalten
werden.
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[Ausführungsform 4]
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Die
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 22 gezeigt.
Wie in 22 gezeigt ist, ist es in der
vierten Ausführungsform
7 möglich,
ein Hochsetz-Multiplikationsverhältnis
weiter zu erhöhen durch
Kombinieren einer Hochsetzschaltung 15 zum Ausführen einer
elektrischen Verstärkung,
wie in der Uhr gezeigt ist, die in den 1 und 2 gezeigt
ist, und einer Hochsetzschaltung mit einem Nebenkondensator 18,
wie in der dritten Ausführungsform
gezeigt ist. Die Grundoperation der Hochsetzschaltung in der vierten Ausführungsform
ist die gleiche wie diejenigen in der in den 1 und 2 beschriebenen
Uhr und in der dritten Ausführungsform.
Somit ist der erreichte Vorteil derjenige, der erhalten wird durch
Kombinieren der Operation der in den 1 und 2 beschriebenen
Uhr mit der dritten Ausführungsform.
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[Ausführungsform 5]
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Die
fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 23 gezeigt.
Wie in 23 gezeigt ist, wird in der
vorliegenden Ausführungsform
durch Kombinieren der Struktur, in der die Geschwindigkeit des Generators 3 durch
die Hochsetzschaltung 15 zur elektrischen Verstärkung, die
in den 13 und 15 gezeigt ist,
geregelt wird, und der Hochsetzschaltung mit dem Nebenkondensator 18,
wie in der ersten Ausführungsform
gezeigt ist, das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis weiter erhöht. Die
Grund-Hochsetzoperation
und die Geschwindigkeitsregeloperation und somit der in der fünften Ausführungsform
erhaltene Vorteil sind die gleichen wie diejenigen in dem mit Bezug
auf die 13 und 15 beschriebenen
Beispiel und in der ersten Ausführungsform.
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[Ausführungsform 6]
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Die
sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 24 gezeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird durch Kombinieren der Konstruktion, in der die Geschwindigkeit
des Generators 3 durch die Hochsetzschaltung 15 zum
elektrischen Verstärken
geregelt wird, wie in der mit Bezug auf die 13 und 15 beschriebenen
Uhr gezeigt ist, mit der Hochsetzschaltung, die mit dem Nebenkondensator 16 verstärkt und
in der dritten Ausführungsform
gezeigt ist, ein Hochsetz-Multiplikationsverhältnis weiter erhöht. In 24 ist
eine Lastkontrollschaltung parallel zu einem Generator 3 angeordnet,
wobei normalerweise, wie im Fall der Uhr der 13 und 15,
die Geschwindigkeit des Rotationszyklus des Generators durch die
Hochsetzschaltung 15 geregelt wird. Wenn andererseits eine
externe Energie, die sich vom normalen Zustand unterscheidet, an
die Uhr angelegt wird und der Rotationszyklus des Generators verkürzt ist,
wird die Kontrolle der Drehzahl des Generators von der Lastkontrollschaltung 5 ausgeführt.
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Genauer,
in der Operation der Lastkontrollschaltung 5 wird dann,
wenn die Uhr solchen Faktoren wie externen Magnetfeldern, Stößen und
so weiter ausgesetzt ist, die bewirken, daß der Rotationszyklus des Generators
verkürzt
wird, die Rotation des Generators beschleunigt. Wenn dies auftritt,
erfaßt
eine Zykluserfassungsschaltung 9 die Beschleunigung des
Generators und gibt ihr Zyklus-erfaßt-Signal an eine Hochsetz-Steuerschaltung 16 aus.
Die Hochsetz-Steuerschaltung 16 gibt ihrerseits ein Signal
zum Erhöhen
des Hochsetz-Multiplikationsverhältnisses
an die Hochsetzschaltung 15 auf der Grundlage des Zyklus-erfaßt-Signals
aus. In dem Fall, in dem der Rotationszyklus nicht mit einem vorgegebenen
Zyklus übereinstimmt,
selbst wenn das Hochsetz-Multiplikationsverhältnis seine Obergrenze erreicht,
wird von der Hochsetz-Steuerschaltung 16 ein Signal an
die Lastkontrollschaltung 5 ausgegeben, wodurch deren Operation
gestartet wird. Als Ergebnis fließt ein Strom zur Lastkontrollschaltung 5,
wobei eine elektromagnetische Bremse auf dem Generator ausgeübt wird
und der Rotationszyklus des Generators mit dem vorgegebenen Zyklus
in Übereinstimmung
gebracht wird.
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Wie
oben genauer erläutert
worden ist, führt
in dem Fall, in dem die externen Faktoren sich von der normalen
Bedingung unterscheiden und auf die Uhr einwirken und die Drehzahl
nicht durch Kontrollieren der Hochsetzschaltung aufrecht erhalten
werden kann, die Lastkontrollschaltung 5 die Kontrolle
der Drehzahl anstelle der Hochsetzschaltung aus.
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Die
Grund-Hochsetzoperation und die Geschwindigkeitsregeloperation in
der vorliegenden Ausführungsform,
und somit die erreichten Vorteile, sind die gleichen wie diejenigen,
die durch Kombinieren des mit Bezug auf die 13 und 15 beschriebenen
Beispiels mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
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Gemäß der Struktur
auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, wie oben beschrieben worden ist, ist es möglich, Leistung
eines Potentials, das für
die Aufrechterhaltung der Operation des IC ausreicht, im Siebkondensator 4 selbst
in einem Fall zu speichern, in dem die induzierte Spannung des Generators
nicht die Betriebsspannung des IC erreicht. Somit kann die Charakteristik
des Generators 3 wesentlich verbessert werden, ohne seinen
Raumanspruch zu vergrößern. Auch
in dem Fall, in dem die induzierte Spannung des Generators 3 ausreichend
hoch ist, ist es möglich,
die Drehzahl des Generators unter Verwendung der Hochsetzschaltung
zu reduzieren. Dies bedeutet, daß die Laufzeit wesentlich verlängert werden
kann, ohne den Raum für
die Antriebsfeder zu vergrößern. Folglich
kann eine kompakte und dünne elektronische
Kontrolluhr mit langer Laufzeit geschaffen werden.
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Da
ferner die Drehzahl des Generators durch geeignetes Ändern des
Hochsetz-Multiplikationsverhältnisses
und der vom IC verbrauchten Stromstärke kontrolliert werden kann,
ist es nicht erforderlich, eine spezielle Lastkontrollschaltung
zu verwenden. Da ferner die Laufzeit wesentlich verlängert werden
kann, ohne die Räume
zu vergrößern, die
für den
Generator 3 und die Antriebsfeder benötigt werden, kann eine kompakte und
dünne elektronische
Kontrolluhr geschaffen werden.
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Ferner
kann die Hochsetzschaltung, die einen Nebenkondensator und eine
Diode enthält,
veranlaßt werden,
das Potential der den Siebkondensator ladenden Leistung zu verstärken, unabhängig von
der Existenz der elektrischen Operation des IC 11. Somit
wird der gleiche Vorteil erhalten, wie wenn die induzierte Spannung
des Generators ansteigt. Da die Drehzahl des Generators auf diese
Weise reduziert werden kann, ist es möglich, eine kompakte und dünne elektronische
Kontrolluhr mit langer Laufzeit zu schaffen.
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Da
es auch möglich
ist, dual kombinierte Vorteile zu erreichen durch geeignetes Kombinieren
zweier Arten von Hochsetzschaltungen, wie vorher erwähnt worden
ist, kann eine weitere kompakte und dünne elektronische Kontrolluhr
mit langer Laufzeit geschaffen werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ferner selbst in dem Fall, in dem die induzierte
Spannung des Generators 3 nicht die Betriebsspannung des
IC erreicht, ein zur Aufrechterhaltung der Operation des IC ausreichendes
Potential mittels der Hochsetzschaltung sichergestellt werden, wobei
es möglich
ist, ein Versagen bei der Erfassung der Drehzahl des Generators 3 und
somit der Erfassung der Drehzahl zu jedem Zeitpunkt zu verhindern.
Folglich kann die Drehzahl des Generators genauer geregelt werden,
wodurch die chronologische Genauigkeit einer Uhr verbessert werden
kann.
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Die
vorangehende Beschreibung ist lediglich beispielhaft, wobei für Fachleute
offensichtlich ist, daß Modifikationen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
