WO2012048557A1 - 一种时钟钟针位置检测装置及检测方法 - Google Patents

一种时钟钟针位置检测装置及检测方法 Download PDF

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史亚萍
种法会
景峰
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    • G04—HOROLOGY
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    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor

Definitions

  • the present invention relates to an angle measuring device, and more particularly to a position detecting device and a detecting method for a clock hand.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION Judging the accuracy of a clock hand position at a certain time is a convenient and quick way to judge the accuracy of clock travel time.
  • the conventional angular positioning device has a self-aligning machine, an encoder and the like.
  • the angle positioning angle adjusting machine is a displacement sensor that realizes the angle measurement by using the self-integrating step characteristic to change the rotation angle into an alternating voltage or from a rotation angle to a rotation angle.
  • the encoder is a measuring element that converts the relative displacement between two planar windings into an electrical signal by the principle of electromagnetic induction, and can be divided into two types: linear and rotary.
  • the former consists of a fixed length and a sliding ruler, which can measure linear displacement; the latter consists of a stator and a rotor, which can measure angular displacement.
  • the above two angular positioning devices are complicated in structure, high in cost, and inconvenient to install, and are not suitable for use in the clock angle detection of a large clock. Disclosure of the Invention
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a clock-and-clock position detecting device for a toilet and a method for performing position detection using the same.
  • the technical scheme of the clock hand position detecting device is as follows:
  • the needle shaft is connected, wherein the second hand shaft drives the minute wheel on the minute hand shaft to rotate by the transfer wheel, and the minute wheel drives the time wheel on the hour hand shaft to rotate by the cross wheel.
  • 60 resistor slots are distributed on the outer edge of the split wheel, the resistor slot is open outward, and the resistor slot is equipped with a resistance value. Different resistances. 12 resistor slots are evenly distributed on the outer edge of the hour wheel, the resistor slot is open to the outside, and the resistor slot is equipped with resistors having different resistance values.
  • An elastic member is disposed on a bottom of each of the resistor slots; and a conductive layer is further disposed on an inner wall of each of the resistor slots, and the conductive layer is electrically coupled to the two leads.
  • One end of the resistor is in contact with the elastic member, and the other end is located at the opening of the resistance slot; and a conductive layer is disposed at both ends of each of the resistors.
  • the elastic member is in a non-stretched state, one end of the resistor is exposed outside the resistance groove, and the conductive layer of the resistor is not in contact with the conductive layer of the resistance groove; when the elastic member is in a compressed state The conductive layer of the resistor is in intimate contact with the conductive layer of the resistor slot to form an electrical connection.
  • the elastic member is a spring.
  • the clock hand position detecting device is provided on the clock, and the two lead wires are connected to a computer external to the clock, and are represented by resistors having different resistance values.
  • the time scale value of the clock, the method steps are as follows:
  • the transfer wheel presses the resistor in the resistor slot corresponding to the minute hand position on the minute wheel into the slot, so that the conductive layer of the resistor forms a conductive layer with the conductive layer of the resistor slot.
  • the sprocket presses the resistor in the resistance groove corresponding to the hour hand position on the hour wheel into the groove, so that the conductive layer of the resistor forms a conductive layer with the conductive layer of the resistance groove Connection; voltage value at both ends;
  • the voltage value is converted to a time scale value according to a relationship between a preset voltage value and a time scale value.
  • the voltage value across the resistor is obtained, the voltage value is amplified and then the time scale value is converted.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a clock hand position detecting device according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a state of use of the clock hand position detecting device of the present invention when the clock hand is detected;
  • FIG. 3 is a schematic view showing the function realization of the clock hand position detecting device of the present invention.
  • the technical scheme of the clock hand position detecting device is as follows:
  • the needle shaft is connected, wherein the second hand shaft drives the minute wheel on the minute hand shaft to rotate through the transmission wheel, and the minute wheel passes the traverse wheel Drive the hour wheel on the hour hand shaft to rotate.
  • 60 resistor slots 203 are evenly distributed on the outer edge of the splitter wheel, and the resistor slot is open outward.
  • the resistor slot 203 is provided with a resistor 201 having different resistance values. 12 resistor slots 203 are evenly distributed on the outer edge of the wheel, the resistor slots are open outward, and the resistors 203 are equipped with resistors 201 having different resistance values.
  • An elastic member is disposed on the bottom of each of the resistive grooves 203; and a conductive layer 204 is disposed on the inner wall of each of the resistive grooves 203, and the conductive layer 204 is electrically coupled to the two leads 206, 207.
  • One end of the resistor is in contact with the elastic member, and the other end is located at the opening of the resistor slot; and a conductive layer 202 is disposed at both ends of each resistor 201.
  • the control of the on/off of the resistor 201 is realized by changing the state of the elastic member disposed at the bottom of the resistance groove 203, ensuring that at some point, the minute wheel is only in a state in which the resistance representing the minute hand position is on, and only the time wheel is on.
  • the resistance representing the hour hand position at that moment is in an on state. Furthermore, by setting the corresponding relationship between the resistance of different resistance values and the time scale value, the detection of the position of the clock hand is realized.
  • the above elastic member may be a spring 205.
  • each resistor slot on the minute wheel can also be connected in parallel through two leads on the minute wheel.
  • Each resistor slot on the wheel is connected in parallel through two leads on the wheel and then output voltage. The value is processed by the computer, see Figure 3.
  • the technical solution of the present invention realizes a clock and clock detecting device which can be integrated with the clock movement, has precise positioning, is simple in structure, low in cost, and easy to install.
  • the clock hand position detecting device is provided on the clock, and the two lead wires are connected to a computer external to the clock, and the time scale value of the clock is represented by a resistor having a different resistance value.
  • the method steps are as follows When the clock is moving, the transmitting wheel presses the resistor 201 in the resistor slot 203 corresponding to the minute hand position on the minute wheel into the slot, so that the conductive layer 202 of the resistor 201 and the conductive layer 204 of the resistor slot 203 are electrically connected.
  • the resistor 201 in the resistance groove 203 corresponding to the hour hand position on the hour wheel is pressed into the groove, so that the conductive layer 202 of the resistor 201 is electrically connected with the conductive layer 204 of the resistance groove 203, such as Figure 2 shows.
  • the voltage values across the resistors on the minute wheel and the voltage across the resistors on the hour wheel are obtained separately.
  • the voltage value is converted to a time scale value based on the relationship between the preset voltage value and the time scale value.
  • the method of detecting the position of the clock hand by the clock position detecting device of the present invention has the advantage of easy operation.

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Description

一种时钟钟针位置检测装置及检测方法 技术领域 本发明涉及一种角度测量装置，尤其涉及一种时钟钟针的位置检测装置 及检测方法。 背景技术 判断某一时刻时钟钟针位置的准确性是一种便捷快速地判断时钟走时 准确性的方法。 目前， 传统的角度定位装置有自整角机、 编码器等。 其中， 角度定位整角机是一种利用自整步特性将转角变为交流电压或由转角变为 转角的原理实现角度测量的位移传感器。编码器是一种利用电磁感应原理将 两个平面型绕组之间的相对位移转换成电信号的测量元件， 可分为直线式和 旋转式两类。 前者由定尺和滑尺组成， 可测量直线位移； 后者由定子和转子 组成， 可测量角位移。 上述两种角度定位装置结构复杂、 成本较高， 而且不 便安装， 不适宜应用于大型时钟的钟针角度检测中。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种筒便的时钟钟针位置检测装置 以及利用该装置进行位置检测的方法。 作为本发明的一方面， 时钟钟针位置检测装置技术方案如下：
针轴相连， 其中， 秒针轴通过传送轮带动位于所述分针轴上的分轮转动， 所 述分轮通过跨轮带动位于所述时针轴上的时轮转动。 特别地， 所述分轮外缘 上均勾分布 60个电阻槽， 所述电阻槽开口向外， 所述电阻槽内装配有阻值 各不相同的电阻。 所述时轮外缘上均匀分布 12个电阻槽， 所述电阻槽开口 向外， 所述电阻槽内装配有阻值各不相同的电阻。 每个所述电阻槽底部均设 置有一弹性部件； 且每个所述电阻槽的内壁上还分布有导电层， 所述导电层 与两根引线电联接。 所述电阻一端与所述弹性部件相接触， 另一端位于所述 电阻槽开口处； 且每个所述电阻的两端均分布有导电层。 当所述弹性部件处 于非伸缩状态时， 使得所述电阻的一端露出在电阻槽外， 且使得所述电阻的 导电层与所述电阻槽的导电层不接触； 当所述弹性部件处于压缩状态时， 所 述电阻的导电层与所述电阻槽的导电层紧密接触， 形成电联接。
进一步地， 所述弹性部件为弹簧。
作为本发明的另一方面， 时钟钟针位置检测方法， 所述时钟上设置有上 述钟针位置检测装置， 所述两根引线与时钟外部的计算机相连， 利用阻值各 不相同的电阻来表示时钟的的时间刻度值， 该方法步骤如下：
时钟走动时， 所述传送轮将所述分轮上的与分针位置相对应的所述电阻 槽内的所述电阻压入槽内，使该电阻的导电层与该电阻槽的导电层形成电联 接； 同时， 所述跨轮将所述时轮上的与时针位置相对应的所述电阻槽内的所 述电阻压入槽内， 使该电阻的导电层与该电阻槽的导电层形成电联接； 两端的电压值；
最后， 根据预设的电压值与时间刻度值之间的关系， 将所述电压值转换 为时间刻度值。
进一步地， 获取所述电阻两端的电压值之后， 将所述电压值放大后再进 行时间刻度值转换。
本发明的有益效果是： 实现了一种与时钟机芯一体化、 定位精确、 结构 筒单、 低成本、 易于安装的时钟钟针检测装置， 同时利用本发明钟针位置检 测装置实现的钟针位置检测方法还具有筒便易行等优点。 附图说明 图 1为本发明时钟钟针位置检测装置的结构示意图；
图 2为本发明时钟钟针位置检测装置钟针检测时的使用状态图； 图 3为本发明时钟钟针位置检测装置功能实现的示意图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本 发明， 并非用于限定本发明的范围。
作为本发明的一方面， 参见图 1与图 2 , 时钟钟针位置检测装置技术方 案如下： 针轴相连， 其中， 秒针轴通过传送轮带动位于分针轴上的分轮转动， 分轮通 过跨轮带动位于时针轴上的时轮转动。 特别地， 分轮外缘上均匀分布 60个 电阻槽 203 ,电阻槽开口向外，电阻槽 203内装配有阻值各不相同的电阻 201。 时轮外缘上均匀分布 12个电阻槽 203 , 电阻槽开口向外， 电阻槽 203内装配 有阻值各不相同的电阻 201。 每个电阻槽 203底部均设置有一弹性部件； 且 每个电阻槽 203的内壁上还分布有导电层 204 ,导电层 204与两根引线 206、 207电联接。 电阻一端与弹性部件相接触， 另一端位于电阻槽开口处； 且每 个电阻 201的两端均分布有导电层 202。 当弹性部件处于非伸缩状态时， 使 得电阻 201的一端露出在电阻槽外，且使得电阻 201的导电层 202与电阻槽 203的导电层 204不接触， 如图 1所示； 当弹性部件处于压缩状态时， 电阻 201的导电层 202与电阻槽 203的导电层 204紧密接触， 形成电联接， 如图 2所示。 通过改变设置在电阻槽 203底部的弹性部件的状态实现对电阻 201通断 的控制， 保证在某一时刻上， 分轮是只有代表该时刻分针位置的电阻处于接 通状态， 时轮上也只有代表该时刻时针位置的电阻处于接通状态。 并进而通 过设置不同阻值的电阻与时间刻度值之间的——对应关系， 实现对钟针位置 的检测。
进一步地， 上述弹性部件可为弹簧 205。
207将电压值传送至计算机进行处理。 为了筒化电路设计， 也可将分轮上的 每个电阻槽通过分轮上的两根引线并联连接、 时轮上的每个电阻槽通过时轮 上的两根引线并联连接后再输出电压值给计算机处理， 参见图 3 。
综上所述， 本发明的技术方案即实现了一种可与时钟机芯一体化设计、 定位精确、 结构筒单、 低成本、 易于安装的时钟钟针检测装置。
作为本发明的另一方面， 时钟上设置有上述钟针位置检测装置， 两根引 线与时钟外部的计算机相连， 利用阻值各不相同的电阻来表示时钟的的时间 刻度值， 该方法步骤如下： 时钟走动时， 传送轮将分轮上的与分针位置相对 应的电阻槽 203内的电阻 201压入槽内，使该电阻 201的导电层 202与该电 阻槽 203的导电层 204形成电联接； 同时， 跨轮将时轮上的与时针位置相对 应的电阻槽 203内的电阻 201压入槽内，使该电阻 201的导电层 202与该电 阻槽 203的导电层 204形成电联接， 如图 2所示。 其次， 分别获取分轮上的 电阻两端的电压值以及时轮上的电阻两端的电压值。 最后， 根据预设的电压 值与时间刻度值之间的关系， 将电压值转换为时间刻度值。 利用本发明钟针 位置检测装置实现的钟针位置检测方法具有筒便易行的优点。
当电阻 201阻值设置较小时， 电压变化也会 ^艮微小， 为了保证检测结果 的准确性， 进一步地， 在获取电阻两端的电压值之后， 将电压值放大后再进 行时间刻度值转换。 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明 的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种时钟钟针位置检测装置， 时钟机芯内的步进电机通过相互啮合 的齿轮减速机分别与分针轴和时针轴相连， 其中， 秒针轴通过传送轮带动位 于所述分针轴上的分轮转动，所述分轮通过跨轮带动位于所述时针轴上的时 轮转动， 其特征在于，
所述分轮外缘上均匀分布 60个电阻槽， 所述电阻槽开口向外， 所述电 阻槽内装配有阻值各不相同的电阻；
所述时轮外缘上均匀分布 12个电阻槽， 所述电阻槽开口向外， 所述电 阻槽内装配有阻值各不相同的电阻；
每个所述电阻槽底部均设置有一弹性部件； 且每个所述电阻槽的内壁上 还分布有导电层， 所述导电层与两根引线电联接；
所述电阻一端与所述弹性部件相接触， 另一端位于所述电阻槽开口处； 且每个所述电阻的两端均分布有导电层；
当所述弹性部件处于非伸缩状态时，使得所述电阻的一端露出在电阻槽 件处于压缩状态时， 所述电阻的导电层与所述电阻槽的导电层紧密接触， 形 成电联接。
2. 按照权利要求 1所述的时钟钟针位置检测装置， 其特征在于， 所述 弹性部件为弹簧。
3. 按照权利要求 1或 2所述的时钟钟针位置检测装置， 其特征在于， 个电阻槽通过时轮上的两根引线并联连接。
4. 一种时钟钟针位置检测方法， 其特征在于， 所述时钟上设置有权利 要求 1至 3任一项所述的钟针位置检测装置， 所述两根引线与时钟外部的计 算机相连， 利用阻值各不相同的电阻来表示时钟的的时间刻度值， 该 方法步骤如下：
时钟走动时，所述传送轮将所述分轮上的与分针位置相对应的所 述电阻槽内的所述电阻压入槽内，使该电阻的导电层与该电阻槽的导 电层形成电联接； 同时， 所述跨轮将所述时轮上的与时针位置相对应 的所述电阻槽内的所述电阻压入槽内，使该电阻的导电层与该电阻槽 的导电层形成电联接； 的电阻两端的电压值；
最后， 根据预设的电压值与时间刻度值之间的关系， 将所述电压 值转换为时间刻度值。
5.按照权利要求 4所述的时钟钟针位置检测方法， 其特征在于， 获取所述电阻两端的电压值之后，将所述电压值放大后再进行时间刻 度值转换。
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