JPS6193981A - 温度補償機能付き電子時計 - Google Patents

温度補償機能付き電子時計

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JPS6193981A
JPS6193981A JP21537084A JP21537084A JPS6193981A JP S6193981 A JPS6193981 A JP S6193981A JP 21537084 A JP21537084 A JP 21537084A JP 21537084 A JP21537084 A JP 21537084A JP S6193981 A JPS6193981 A JP S6193981A
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JP
Japan
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temp
temperature
circuit
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offset
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Pending
Application number
JP21537084A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Moriya
守屋 達雄
Kazumi Kamoi
鴨井 和美
Kuniharu Natori
名取 久仁春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS6193981A publication Critical patent/JPS6193981A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/04Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
    • G04F5/06Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators

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  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温度補償機能付き電子時計に関する。
〔従来の技術〕
従来より、電子腕時計に温度検出回路を搭載し、携帯中
の温度を感知して基準信号源の温度補傷を行なう方法は
数多く提案されているが、TI3温部のばらつきと水晶
発振器のばらつきとを抑制することの困難さのために実
用化に至ったものは少ない。
そこで特開昭58−223088号公報により、温度情
報値の温度勾配を調整するための温度勾配調整手段と、
温度情報値のオフセットを調整するためのオフセクト調
整手段とを設け、個々の水晶発振器に適合する温度情報
値を形成する方法が考案されている@ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし特開昭58−223088号公報による方式は、
勾配調整とオフセット調整を同時に行ない、その値を2
乗して補正データを発生させているため、以下の様な問
題点を含んでいる。
勾配調整は調整手段に記憶された定数を乗じることによ
り行なわれるが、この定数は回路処理の都合上整数化し
なければならず、これにより調整後の温度情報値の温度
勾配は理想の特性とは多少異なった温度勾配となり、ま
たオフセット調整は水晶発振器の頂点温度に於いて理想
の特性と勾配調整されたものが交差するように行なわれ
るので、調整後の温度情報値は、水晶発振器の頂点温度
から離れるほど理想の値とずれてしまう。このずれを含
んだ値を2乗したものが補正データとなるので、補正後
の温度特性はフラットになりきれず、2次特性を残した
ものとなる。従って、特開昭58−223088号公報
による方式では広い温度領域に於いて高精度を保証する
ことができない。
本発明は上述の問題点を解決するためのもので、その目
的は広い温度領域に於いて高精度を保証できる温度補償
機能付き電子時計を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の問題点を解決するために・本発明の温度補償機能
付き電子時計は、温度に対して1次式で近似される水晶
発振器、温度に対して1次式で近似される温度情報値を
発生する温度情報発生回路〇前記温度情報値のオフセッ
ト調整を行なうオフセット調整回路、前記オフセット調
整回路の出力データを1乗するn乗回路、及び前記n乗
回路の出力データを用いて歩度補正データを求めるため
の演算を行なう演算回路を有している。
〔作 用〕
本発明の上記の構成によれば、オフセット調整回路によ
って温度情報値のオフセットのばらつきと水晶発振器の
頂点温度のばらつきが吸収され、演算回路によって温度
情報値の傾きのばらつきと水晶発振器の1次温度係数の
ばらつきが吸収される・また、温度情報値が1乗された
後で温度情報値の傾きと水晶発振器の1次温度係数を適
合させるので、歩度補正データが含む誤差は非常に小さ
くなる。
〔実施例〕
以下実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
第1図は実施例のブロック図である。第1図に於いて1
は2次温度特性を有する水晶発振器、2     (は
割込ゲート201と1/2分周器202を備え1/2分
周器202にパルスが入力する度に水晶発振器1より出
力される5276BHzの基準信号φ12kを反転させ
加速する割込回路、3は基゛単信号φ32kを他の回路
に必要な周波数まで分周する分周回路、4は分周回路3
より出力されるIH2信号φ、及びその他の信号より表
示機構5に含まれるスランプモータを駆動するための交
番信号を形成し出力する駆動回路、5はステップモータ
輪列1秒針1分針1時針より成る表示機構、6は分周回
路3より出力される種々の周波数の信号を組み合わせて
第2図のタイミングチャートに示した制御信号S0〜S
、を形成する制御信号形成回路、7は時計内の温度を検
出し温度にほぼ比例する温度情報値をN発のパルスとし
て出力する温度情報発生回路、8は温度情報発生回路7
より出力されるN発のパルスをN’=(IN−NT1〕
に変換するオフセット調整回路、9は(N’ )2発の
パルスを発生する2乗回路、10は =〔、l。
N′2〕発の割込パルスを発生する割込パルス発生回路
である。
ここで実施例に於ける温度特性の補正方法について説明
する@ 水晶発振器1の歩度Vは温度θに対して次・式で近似さ
れる・ ’y=−a  ・ (θ −θ 丁 )  ”  + 
 b    (’ec/day)   ++ (1)こ
こでαは2次温度係数、θテは頂点温度、bは頂点歩度
である・ また温度情報発生回路7より出力される温度情報値Nは
温度θに対して次式で近似される。
N==Aθ十B   ・・・(2) ここでAは傾きを表わす定数であり、Bは切片を表わす
定数である・ (1)式及び(2)式より水晶発振器10歩度Vは温度
情報値Hに対して次式で近似できることがわかる。
y =−a’ ・(N−HT )2+b  (me/d
ay) ・13)001・″マチ2、NTは0丁に於け
る温度情報値である。
(3)式より温度情報発生回路7から温度情報値Nが発
せられた時に、a ’ ・(N−NT ) 2(Sec
/ day)歩度を進めれば水晶発振器1の温度特性が
7ラットになることがわ−かる。従って歩度補正手段(
本実施例では割込回路2)の緩急の分解能をO(mcl
dαy)とすれば、水晶発振器1の温度特性を7ラツト
にするための補正ステップ数っけ次式となる。
D=五′・ (N、−NT )2         ・
・・(4)本実施例では、(4)式で表わされる補正ス
テップ数りを得るために・オフセット調整回路8がN’
=[:IN−x丁1]の演算を行ない、2乗回路9がN
’==(N’)2の演算を行ない、割込パルス発生回路
10がD=l:’)・N′の演算を行なっている。(尚
、0は整数化を意味している。)割込パルス発生回路1
0からD発の割込パルスが発せられると、割込回路2は
基準信号φ31kをD回反転させ歩度を進める。本実施
例に於いては、温度測定、及び歩度の補正は制御信号S
。−8゜の働きにより60油周期で行なわれるので、基
準信号φltkが1回反転すると、 1     1   864QO a =−罰■7rT x  6o= 0.022 (s
ec/dav )歩度がj   進む・ 以下、温度情報発生回路7、オフセラ)!整回路8.2
乗回路9、及び割込パルス発生回路10の具体的構成例
について説明する。
温度情報発生回路7は、感温発振器701とANDゲー
ター02より構成される。感温発振器701は端子70
3に入力する制御信号S、が5H”レベルのときにだけ
動作し、その発振周波数fは温度θに対して次式で近似
される。
t == Al O十B′  ・・・(5)ここでAI
 、 Blは定数である。ANDゲーター02は端子7
04に入力する制御信号S2が″Hルベルの間だけ感温
発振fS!701より出力されるパルスを通過させる0
ANDゲート702を通過するパルス数には前述の(2
)式で近似される。制御2信号S、の幅は(5)式のA
′の値のばらつきを考慮し、(2)式の人が5以上にな
るように(温度分解能がα2℃以下になるように)設定
されており、本実施例ではA′の値が゛40以上あるた
め制御信号S、の幅は0,125aOcとなっている。
オフセット調整回路8は、11ビツトのオ7セ    
 5ツト調整値に、を記憶するP−ROM831、プリ
セクタプルアップカウンター802、インバータ803
、及びイクスクルーラプORゲート(以後EX−ORと
する)804〜813により構成される。P−ROM8
01にはkI=〔21°−My)が書き込まれており、
この値は端子814に入力す°る制御信号S0が’H”
レベルになった瞬間にプリセクタプルアップカウンター
802にとり、こまれる。ブリセクタプルアップカウン
ター802はに、がプリセットされた後、温度情報発生
回路7より出力されるN発のパルスをカウントする〇従
ってN発のカウント終了後にプリセクタプルアップカウ
ンター802のθ1〜θ1、により表わされる値は[2
”−wr十x〕となる。EX−OR804〜813によ
り表わされる値は、カウンター802の01□出力が”
L’レベルのときにはt−〜σ1.を反転させた値とな
°す、θ、I出力が1H#レベルのときにはθ、〜θ1
oにより表わされるtlとなる。従って、XX−0R8
04〜813の出力により表わされる値は、〔l2o1
’−N丁子N−21°I )=CIN−NT + )と
なる。
2乗回路9は、プリセッタブルダウンカウンタ−901
及び902、NORゲート903及び904% ORゲ
ート905、R−87リツプ70ツブ906、及びAN
Dゲート907より構成される・オフセットH整回蕗8
より出力されるN′=(IN−H”rl)は端子908
に入力する制御信号S、が@H’レベルになった瞬間に
プリセッタブルダウンカウンタ−901及び902にと
りこまれる◇この瞬間R−87リツプ70ツブ906の
θ出力が@HルベルとなりANDゲート907が端子9
09に入力する32768 Hz信号φ31kを通過さ
せる。プリセッタブルダウンカウンタ−901がABr
Dゲート907よりのパルスを〔IN−N113発カウ
ントするとMORゲーター03の出力が@H”レベルと
なり、再びブリセクタプルダウンカウンタ−901に〔
1に−N?l)をとりこむとともに、プリセッタブルダ
ウンカウンタ−903をカウントダウンさせる。従って
、プリセッタブルダウンカウンタ−902の値がθにな
り、NORゲート904の出力を@H”レベルにし、l
’t−37リツプ70ツブ906のθ出力が“Lルベル
になった時にはANDゲート907を[lN  NTl
)X(IN−Ntl1発のパルスが通過したことになる
0 割込パルス発生回路10は、アップカウンターI Do
 1、P−ROM1002、一致検出回路1003、及
びORアゲ−1004より構成される。
カウンター1001は端子1005に入力する制御信号
S。によってリセットされた後、2乗回路9より出力さ
れるパルスのカウントを始めるが、このカウント数がP
−ROM10.02に書きこま 7れているkx = 
Cr )に一致すると、一致検出回路1003のKQ出
力がLH″レベルになる回数はC(N−IJ丁)”7−
、l=c”べN−n丁)2]となる◇ 以上で本実施例に於ける温度特性の補正方法についての
説明を終わり、次に本実施例の温度特性の調整方法につ
いて説明する0 (3)式に於けるα’、HT、及びbの値を知るために
は、適当な3点の温度θ、θ1.θ、に於ける歩度1/
I  1v2  +Vs と温度情報値N、、N2+N
3 を測定し次の連立方程式を解けば良い。
シ、=−a′ ・(N、−N丁)2+bν、=−α′ 
・(N2−Nテ)2+b   ・・・(6)’Ms=−
α′ ・(N、−N丁)2+bこの計算処理には温度θ
のデータを必要とせず、従って温度を正確に知る必要も
、正確な温度環境を作りだす必要もない口以上の測定に
より求めたa′及びMTの値より、k、 ==(2”°
−N丁〕及びに、=Iニー、lの計算をしそれぞれをP
−ROMBol及びR,−ROM1002に書き込むこ
とにより温度特性の調整が終了する。
以上で調整方法についての説明を終わるが、上述の測定
及び調整は電気的に行なわれ自動化が容易であり調整コ
ストはほとんどかからない。
以上説明してきた様に、本実施例の温度補償機能付き電
子時計は、歩度Vが温度情報値Nに対して(3)式で表
わされることを利用し、オフセット調整回路8がx′=
〔+ y−N? I ’:lの演算を行ない、   戎
2乗回路9がN M =(N l ) 2発のパルスを
発生し、割込パルス発生回路10がD=〔1′・N’ 
)発の割込パルスを出力するため水晶発振器1と感温発
振器701の各定数がどのように組み合わされてもフラ
ットな温度特性を得ることができる。
〔発明の効果〕    ゛ 以上実施例により詳しく説明した様に、本発明の温度補
償機能付き電子時計は、温度情報値のオフセット調整を
行なうオフセット調整回路、前記オフセット調整回路の
出力データをn乗する1乗回路、及び、前記n乗回路の
出力データから歩度補正データを求めるための演算を行
なう演算回路を有しているため、オフセット調整回路に
より温度情報値のオフセットのばらつきと水晶発振器の
頂点温度のばらつきが吸収され、また演算回路によって
温度係数のばらつきと水晶発振器のn次温度係数のばら
つきが吸収されたので、温度情報値の傾きと切辺、及び
、水晶発振器の頂点温度とn次濡度係数がどのように組
み合わされても7ラツトな温度特性を得ることができる
0また温度情報値がn乗された後で温度情報値の傾きと
水晶発振器の1次温度係数を適合させているため、歩度
補正データが含む誤差は非常に小さくなり広い温度領域
に於いて高精度を保証することができる。
尚、実施例では歩度が温度に対して2次式で近似される
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、ATカット水晶振動子の様に、歩
度が温度に対して、y=r’ ・(N−Hr )3十B
’ −(M−Mt )2+α(see/day )とし
て近似されるので実施例の構成に5乗回路をγ′ 算回路と、3乗回路の出力データを百倍する演算回路を
設け、両波算回路の出力データを加算することにより歩
度補正データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の温度補償機能付き電子時計の一実施例
を示すブロック図。 第2図は第1図の制御信号形成回路6より出力される信
号のタイミングチャート図0 1・・・・・・水晶発振器 2・・・・・・割込回路 3・・・・・・分周回路 4・・・・・・駆動回路 5・・・・・・表示機構 6・・・・・・制御信号形成回路 7・・・・・・温度情報発生回路 8・・・・・・オフセクト調整回路 9・・・・・・2乗回路 10・・・・・・割込パルス発生回路 基  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 温度に対してn次式で近似される歩度で発振する発振器
    と、温度に対して一次式で近似される温度情報値を発生
    する温度情報発生回路を具備する温度補償機能付き電子
    時計に於いて、前記温度情報値のオフセット調整を行な
    うオフセット調整回路、前記オフセット調整回路の出力
    データをn乗するn乗回路、及び前記n乗回路の出力デ
    ータから歩度補正データを求めるための演算を行なう演
    算回路を有することを特徴とする温度補償機能付き電子
    時計。
JP21537084A 1984-10-15 1984-10-15 温度補償機能付き電子時計 Pending JPS6193981A (ja)

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