專利名稱：高精準(zhǔn)石英電子鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石英電子鐘表的自動校正走時裝置。
在
背景技術(shù)：
中，目前各國廣播電臺在每整點小時前都發(fā)射時間報時聲信號。我國中央人民廣播電臺發(fā)射的北京時間報時聲是每隔兩秒為一個信號，第一個信號來到時為59分50秒，第六個信號來到時為整點時刻?，F(xiàn)市場上銷售的各種類型的鐘表，都是靠人為手動來校正走時準(zhǔn)確度的，這樣往往相差幾秒到幾分鐘才進行人為手動的校正一次。
本實用新型的目的是在石英電子鐘表內(nèi)加裝本實用新型的自動校時電路裝置，利用廣播電臺發(fā)射的整點報時聲信號的前沿脈沖，對鐘表走時電路部分自動校準(zhǔn)，從而達到鐘表走時自動校準(zhǔn)的目的。
本實用新型的技術(shù)解決方案是步進電機19旋轉(zhuǎn)經(jīng)輪系20驅(qū)動秒針21自動校正走時，自動校時電路中的信號接收機14由微型袖珍收音機中的磁性天線18和放大器組成，電源16向由大規(guī)模CMOS工藝制成的集成片13供電，其特殊之處在于CMOS集成片13由自動校時電路和鐘表走時電路組成，其中自動校時電路中，計時器輸出經(jīng)開關(guān)控制電路聯(lián)結(jié)電子開關(guān)，信號處理電路輸出聯(lián)接門控邏輯電路，在鐘表走時電路中，石英晶體振蕩器輸出經(jīng)方波形成、分頻器、窄脈沖形成電路聯(lián)接驅(qū)動器，集成片13有12個引出腳，腳1經(jīng)開關(guān)K接電源16，腳2接信號接收機14中放大器，腳3經(jīng)電容C4接腳2，腳4接監(jiān)聽插座15，腳5經(jīng)電容C3接腳6，腳6接電源16負極，腳7和腳8輸出控制步進電機19，腳9作為鐘表誤差測試點，腳10和腳11之間串聯(lián)石英晶體BW，腳10接電容C2，腳11接電容C1，腳12接電源16。
本實用新型的技術(shù)解決方案還包括在自動校時電路中，計時器電路包括對表監(jiān)聽電路和記錄秒脈沖個數(shù)的計數(shù)器，其中對表監(jiān)聽電路由電源16與輸入電阻R2接點并接非門F8和二極管D3，非門F8輸出接非門F9和與非門F10，非門F9輸出接計數(shù)器CJ2、CJ3、CJ4的R端，與非門F10輸出接計數(shù)器CJ1的R端和分頻器的R、S端，二極管D3串聯(lián)限流電阻R4輸出J組成，計時器由十進制計數(shù)器CJ1、CJ3和六進制計數(shù)器CJ2、CJ4構(gòu)成，計數(shù)工作控制端R低電平計數(shù)，高電平置“0”，計數(shù)器CJ1、CJ2、CJ3、CJ4的輸出端依次為時間變量脈沖信號a、b、c、d、e、f、g、h組成。
在鐘表走時電路中，石英晶體振蕩器包括串聯(lián)的二極管D1和D2的接點聯(lián)接并聯(lián)的電阻R1和非門F1，在串聯(lián)的電容C1、石英晶體BW、電容C2中，石英晶體BW兩端掛接在非門F1兩端，非門F1輸出振蕩頻率為32768HZ的正弦波，經(jīng)非門F2輸出方波。分頻器包括由具有置“0”和置“1”功能的二進制計數(shù)器組成16級分頻器，其Q輸入端接非門F2，對32768HZ方波分頻，第15級分頻器輸出端Q15產(chǎn)生1HZ占空度50％方波接計數(shù)器CJ1的CP端，分頻器輸出接由與非門F3、F4組成的窄脈沖形成電路，與非門F3、F4的輸出函數(shù)表達式為

與非門F3、F4輸出接驅(qū)動器，驅(qū)動器電路中，與非門F5輸入端接與非門F4，非門F6輸入接與非門F3，自動校時電路的終端輸出Kg經(jīng)非門F7并接與非門F5和對表監(jiān)聽電路中的與非門F10。
在自動校時電路中，計時器輸出接開關(guān)控制電路中的時間組合邏輯電路，時間組合邏輯電路包括計時器的a、b、c、d、e、f、g、h輸出聯(lián)接非門F14、F15及與門F11、F12，與門F13接與門F11、F12，其函數(shù)表達式為F11＝e·f·g·h (3)F12＝

·b·

·d (4)F13＝F11·F12 (5)與門F13輸出聯(lián)接電子開關(guān)電路和信號處理電路，電子開關(guān)電路包括與門F13輸出經(jīng)二極管D4、電阻R5接可控硅KP1觸發(fā)極，電源VDD向可控硅KP1、KP2和二極管D5供電，二極管D5負極向圖2所示電路供電VD1，可控硅KP2負極接電阻R6，KP1和KP2之間串聯(lián)電容C4，KP2觸發(fā)極由開關(guān)控制電路控制，開關(guān)控制電路中，非門F16輸入接與門F11輸時，與門F17輸入接非門F16和計時器a端，與門F17輸出經(jīng)二極管D6、電阻R7聯(lián)接可控硅KP2觸發(fā)極。信號處理電路包括由電阻R8、R9、R10及三極管T1、電容C3組成積分電路，電阻R10輸出接由串聯(lián)的電阻R11和施密特觸發(fā)器F27組成的脈沖展寬形成電路，觸發(fā)器F27輸出經(jīng)非門F26、F25形成方波接計數(shù)器CJ5進行記錄存儲，CJ5的控制端R接與門F13，CJ5輸出接或非門F24和門控邏輯電路，或非門F24輸出接由二進制計數(shù)器組成的分頻器CS1，使分頻器CS1產(chǎn)生與校時信號同步的脈沖信號，分頻器CS1中Q11輸出接門控邏輯電路；門控邏輯電路包括由異或非門F19、F20和與門F21組成三位同比較器，與門F21輸出函數(shù)表達式為F21＝

(6)，與門F21、F23輸出接與門F22，與門F22有兩路輸出，一路輸出Kg控制驅(qū)動器工作，另一路輸出經(jīng)與門F18、二極管D7，接電阻R7。
在驅(qū)動器電路中還包括與非門F5和非門F6輸出經(jīng)步進電機19、輪系20驅(qū)動秒針21轉(zhuǎn)動，組成石英鐘表自動校正裝置。
對于數(shù)字顯示式鐘表，其中計數(shù)器CJ6－9的時間變量引出線a、b、c、d、e、f、g、h分別與計數(shù)器CJ1－4的輸出端分別相接，由15級二進制計數(shù)器組成的分頻器聯(lián)接計數(shù)器CJ6的輸入端CP。
本實用新型的
如下圖1是整個電路示意圖。
圖2是計時器和鐘表走時電路的電路原理圖。
圖3是自動校時電路原理圖。
圖4是數(shù)字顯示鐘表與自動校時電路接口電路原理圖。
圖5是石英鐘表中步進電機M、輪系20和秒針21的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5中A－A剖視圖。
圖中標(biāo)號說明如下1～12均為CMOS集成片引出腳，13－CMOS集成片，14－信號接收機，15－監(jiān)聽插座，16－電源，17－開關(guān)K，18－磁性天線，19－步進電機，20－輪系，21－秒針，22－線圈，23－定子，24－永磁轉(zhuǎn)子，25－小齒輪，26－轉(zhuǎn)子軸，27－過渡齒輪，28－秒輪，29－秒輪軸。
本實用新型的實施例說明如下實施例1參見圖1～圖3，圖5，這是對石英鐘表而言。當(dāng)電池裝入鐘表后，鐘表電路工作，約秒針指在0秒，即12位置，立即把撥桿或柄軸外拉，對表開關(guān)K閉合，非門F9、F10分別產(chǎn)生高電平，分頻器置“0”、置“1”，計時器置“0”，驅(qū)動器無電流輸出，秒針21不動，同時將耳機插頭插入監(jiān)聽插座CK15，調(diào)諧中央廣播電臺540KHZ頻率的電臺聲音，或本地廣播電臺頻率，待北京時間整點時刻，速把撥桿推入走時位置，經(jīng)約1秒鐘時間，秒針21跳動1秒，接收機自動停止工作，耳機插頭從插座CK中撥出。設(shè)鐘表走時比北京時間慢0.5秒，當(dāng)鐘表的時間走到59分48秒時，計時器輸出的脈沖線b、d、e、f、g、h均為高電平，a、c為低電平，由輸出函數(shù)表達式(3)、(4)、(5)得知，開關(guān)控制電路中，因門F13產(chǎn)生高電平脈沖，電子開關(guān)可控硅KP1被觸發(fā)導(dǎo)通，自動校時電路有電工作，異步計數(shù)器CJ5置“0”，電源通過電阻R6給電容C4充電，充電接近電源電壓值時，為關(guān)閉KP1作好準(zhǔn)備，當(dāng)鐘表走到59分49秒時，門F13從此后保持低電平，計數(shù)器CJ5工作計數(shù)狀態(tài)，這時廣播電臺發(fā)射的是靜態(tài)，約59分50秒(鐘表走時59分49.5秒，即分頻器有0.5秒走時時間，秒針21指在49秒位置)廣播電臺發(fā)射的第一個報時聲信號被信號接收機接收放大后，信號處理電路把報時信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，由計數(shù)器CJ5記錄存儲，在最后一個信號被計入計數(shù)器CJ5時，門控邏輯電路的門F23產(chǎn)生高電平，從門F21輸出函數(shù)表達式得知門F21輸出高電平，校時信號由門F22輸出Kg。參見圖2，門F10隨之產(chǎn)生高電平，第13級分頻器置“1”，其余分頻器置“0”，計時器全部為“0”，驅(qū)動器中門F5輸出高電平，門F6輸出低電平，即從集成片13中腳7、腳8分別輸出高電平和低電平，使步進電機19旋轉(zhuǎn)一個步距角，參看圖5和圖6所示，定子23此時為左N、右S，使永磁轉(zhuǎn)子24轉(zhuǎn)動一個步距角，經(jīng)轉(zhuǎn)子軸26、小齒輪25、及嚙合的過渡齒輪27，使秒輪28帶動秒輪軸29上的秒針21轉(zhuǎn)動6度，秒針21裝配秒輪軸29半止口平臺上，這樣鐘表的走時誤差在±1秒內(nèi)也能被廣播電臺的整點報時信號自動校準(zhǔn)。被延遲器控制的與門F18產(chǎn)生一高電平脈沖，觸發(fā)可控硅KP2導(dǎo)通，迫使KP1關(guān)閉，鐘表校準(zhǔn)工作結(jié)束。分頻器從新開始工作，在下一小時時，鐘表又開始自動校準(zhǔn)。當(dāng)秒針21走時過快時，則整個電路自動校準(zhǔn)，步進電機19中永磁轉(zhuǎn)子24不轉(zhuǎn)，直至秒針校準(zhǔn)后才開始正常走時。
實施例2參見圖4所示，數(shù)字顯示式鐘表基本同上述所說的校準(zhǔn)工作原理，不同點是計數(shù)器CJ6的控制端R與同分頻器R端連接，計數(shù)器CJ6的CP端接同頻器Q15端，當(dāng)對表監(jiān)聽開關(guān)K閉合或者Kg線為高電平時，門F3輸出高電平使分頻器和秒個位計數(shù)器CJ6置“0”，達到對表和自動校準(zhǔn)的目的。
本實用新型的優(yōu)點和效果是經(jīng)試制證明，對公共場所各單位所使用的大型鐘表及家庭的掛鐘、手表，能高精準(zhǔn)的與北京時間三萬年以上誤誤差秒，保持一致，不僅適用于各單位、商業(yè)部門，而且還適用于軍事部門、高精科研部門以及交通部門，使中國境內(nèi)異地時間保持準(zhǔn)確統(tǒng)一。
權(quán)利要求1.高精準(zhǔn)石英電子鐘表，包括石英電子鐘表中的時針顯示機構(gòu)，CMOS集成片(13)中包括石英晶體振蕩、方波形成、窄脈沖形成電路及驅(qū)動器，其特征在于CMOS集成片(13)由自動校時電路和鐘表走時電路組成，其中自動校時電路中，計時器輸出經(jīng)開關(guān)控制電路聯(lián)結(jié)電子開關(guān)，信號處理電路輸出聯(lián)接門控邏輯電路，在鐘表走時電路中，石英晶體振蕩器輸出經(jīng)方波形成、分頻器、窄脈沖形成電路聯(lián)接驅(qū)動器，集成片(13)有12個引出腳，腳1經(jīng)開關(guān)K接電源(16)，腳2接信號接收機(14)中放大器，腳3經(jīng)電容C4接腳2，腳4接監(jiān)聽插座(15)，腳5經(jīng)電容C3接腳6，腳7和腳8輸出控制石英電子鐘表中時針顯示機構(gòu)，腳9作為鐘表誤差測試點，腳10和腳11之間串聯(lián)石英晶體BW，腳10接電容C2，腳11接電容C1，腳12接電源(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精準(zhǔn)石英電子鐘表，其特征在于在自動校時電路中，計時器電路包括對表監(jiān)聽電路和記錄秒脈沖個數(shù)的計數(shù)器，對表監(jiān)聽電路包括電源(16)和輸入電阻R2接點并接非門F8、二極管D3、非門F8輸出接非門F9和與非門F10，非門F9輸出接計數(shù)器CJ2－4的R端，非門F10輸出接計數(shù)器CJ1的R端和分頻器的R、S端，二極管D3串聯(lián)限流電阻R4輸出J，計數(shù)器CJ1－4輸出時間變量脈沖信號a、b、c、d、e、f、g、h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精準(zhǔn)石英電子鐘表，其特征在于在鐘表走時電路中，石英晶體振蕩器由二極管D1、D2，電阻R1，非門F1以及電容C1、C2，石英晶體BW組成，非門F1輸出振蕩頻率的正弦波經(jīng)非門F2輸出方波，分頻器是由具有置“0”和置“1”功能的二進制計數(shù)器組成16級分頻器，其Q輸入端接非門F2，第面的各角，即5°、20°、35°、50°、65°、80°，5.將B軸〔9〕轉(zhuǎn)到5°位置，移動滑尺〔8〕，調(diào)整測頭〔6〕使與其對應(yīng)的電感儀指針大致對零，6.按微機回車鍵，將各坐標(biāo)值采入，7.按動開關(guān)，使A軸〔2〕回轉(zhuǎn)帶動工作臺〔4〕上的工件〔5〕回轉(zhuǎn)一周，微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)隨之采樣，此時，第一截面測量結(jié)束，8.分別將B軸〔9〕轉(zhuǎn)到另一個截面所對應(yīng)的角度，重復(fù)5、6、7的步驟，便實現(xiàn)各不同截面的測量，9.微機根據(jù)被測工件〔5〕幾何形狀及采集數(shù)據(jù)計算打印出被測玻璃球半徑，輪廓度，上述測量結(jié)果與中國計量科學(xué)研究院的測量結(jié)果比較如下
實施例2測一個復(fù)雜回轉(zhuǎn)體，包括測R2球面及輪廓度，R3園環(huán)面，φ圓柱面，R1球面測量步驟如下1.將工件〔5〕放在工作臺〔4〕上，回轉(zhuǎn)A軸〔2〕，找正工件〔5〕對中心，2.測量R2球面及輪廓度，</p>方波接計數(shù)器CJ5進行記錄存儲，CJ5的控制端R接與門F13，CJ5輸出接或非門F24和門控邏輯電路，或非門F24輸出連接分頻器CS1，CS1中Q11輸出接門控制邏輯電路，門控邏輯電路包括，由異或非門F19、F20和與門F21組成三位同比較器，與門F21輸出函數(shù)表達式為F21＝
(6)，與門F21、F23輸出接與門F22，與門F22有兩路輸出，一路輸出Kg控制驅(qū)動器工作，另一路輸出經(jīng)與門F18、二極管D7接電阻R7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精準(zhǔn)石英電子鐘表，其特征在于石英電子鐘表中的時針顯示機構(gòu)包括，與非門F5和非門F6輸出經(jīng)步進電機(19)、輪系(20)驅(qū)動秒針(21)轉(zhuǎn)動，組成石英鐘表自動校正裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精準(zhǔn)石英電子鐘表，其特征在于石英電子鐘表中的時針顯示機構(gòu)包括，計數(shù)器CJ1－4的輸出接數(shù)字顯示式鐘表中計數(shù)器CJ6－9，分頻器第15級Q15輸出接計數(shù)器CJ6輸入端CP。
專利摘要本實用新型涉及石英電子鐘表的自動校正走時裝置。目的是利用廣播電臺發(fā)射的整點報時聲信號的前沿脈沖，對鐘表走時電路自動校準(zhǔn)。主要結(jié)構(gòu)是CMOS集成片13由自動校時電路和鐘表走時電路組成，自動校時電路包括計時器、開關(guān)控制電路、電子開關(guān)、信號處理電路、門控邏輯電路，鐘表走時電路包括石英晶體振蕩器、方波形成、分頻器、窄脈沖形成及驅(qū)動器。優(yōu)點是，經(jīng)試制鐘表與北京時間始終保持一致，誤差＜±1秒。
文檔編號G04G5/00GK2164568SQ9322365
公開日1994年5月11日 申請日期1993年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月4日
發(fā)明者∴莊, 韓雅莉 申請人:∴莊