专利名称：高精准石英电子钟表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石英电子钟表的自动校正走时装置。
在
背景技术：
中，目前各国广播电台在每整点小时前都发射时间报时声信号。我国中央人民广播电台发射的北京时间报时声是每隔两秒为一个信号，第一个信号来到时为59分50秒，第六个信号来到时为整点时刻。现市场上销售的各种类型的钟表，都是靠人为手动来校正走时准确度的，这样往往相差几秒到几分钟才进行人为手动的校正一次。
本实用新型的目的是在石英电子钟表内加装本实用新型的自动校时电路装置，利用广播电台发射的整点报时声信号的前沿脉冲，对钟表走时电路部分自动校准，从而达到钟表走时自动校准的目的。
本实用新型的技术解决方案是步进电机19旋转经轮系20驱动秒针21自动校正走时，自动校时电路中的信号接收机14由微型袖珍收音机中的磁性天线18和放大器组成，电源16向由大规模CMOS工艺制成的集成片13供电，其特殊之处在于CMOS集成片13由自动校时电路和钟表走时电路组成，其中自动校时电路中，计时器输出经开关控制电路联结电子开关，信号处理电路输出联接门控逻辑电路，在钟表走时电路中，石英晶体振荡器输出经方波形成、分频器、窄脉冲形成电路联接驱动器，集成片13有12个引出脚，脚1经开关K接电源16，脚2接信号接收机14中放大器，脚3经电容C4接脚2，脚4接监听插座15，脚5经电容C3接脚6，脚6接电源16负极，脚7和脚8输出控制步进电机19，脚9作为钟表误差测试点，脚10和脚11之间串联石英晶体BW，脚10接电容C2，脚11接电容C1，脚12接电源16。
本实用新型的技术解决方案还包括在自动校时电路中，计时器电路包括对表监听电路和记录秒脉冲个数的计数器，其中对表监听电路由电源16与输入电阻R2接点并接非门F8和二极管D3，非门F8输出接非门F9和与非门F10，非门F9输出接计数器CJ2、CJ3、CJ4的R端，与非门F10输出接计数器CJ1的R端和分频器的R、S端，二极管D3串联限流电阻R4输出J组成，计时器由十进制计数器CJ1、CJ3和六进制计数器CJ2、CJ4构成，计数工作控制端R低电平计数，高电平置“0”，计数器CJ1、CJ2、CJ3、CJ4的输出端依次为时间变量脉冲信号a、b、c、d、e、f、g、h组成。
在钟表走时电路中，石英晶体振荡器包括串联的二极管D1和D2的接点联接并联的电阻R1和非门F1，在串联的电容C1、石英晶体BW、电容C2中，石英晶体BW两端挂接在非门F1两端，非门F1输出振荡频率为32768HZ的正弦波，经非门F2输出方波。分频器包括由具有置“0”和置“1”功能的二进制计数器组成16级分频器，其Q输入端接非门F2，对32768HZ方波分频，第15级分频器输出端Q15产生1HZ占空度50％方波接计数器CJ1的CP端，分频器输出接由与非门F3、F4组成的窄脉冲形成电路，与非门F3、F4的输出函数表达式为
与非门F3、F4输出接驱动器，驱动器电路中，与非门F5输入端接与非门F4，非门F6输入接与非门F3，自动校时电路的终端输出Kg经非门F7并接与非门F5和对表监听电路中的与非门F10。
在自动校时电路中，计时器输出接开关控制电路中的时间组合逻辑电路，时间组合逻辑电路包括计时器的a、b、c、d、e、f、g、h输出联接非门F14、F15及与门F11、F12，与门F13接与门F11、F12，其函数表达式为F11＝e·f·g·h (3)F12＝
·b·
·d (4)F13＝F11·F12 (5)与门F13输出联接电子开关电路和信号处理电路，电子开关电路包括与门F13输出经二极管D4、电阻R5接可控硅KP1触发极，电源VDD向可控硅KP1、KP2和二极管D5供电，二极管D5负极向图2所示电路供电VD1，可控硅KP2负极接电阻R6，KP1和KP2之间串联电容C4，KP2触发极由开关控制电路控制，开关控制电路中，非门F16输入接与门F11输时，与门F17输入接非门F16和计时器a端，与门F17输出经二极管D6、电阻R7联接可控硅KP2触发极。信号处理电路包括由电阻R8、R9、R10及三极管T1、电容C3组成积分电路，电阻R10输出接由串联的电阻R11和施密特触发器F27组成的脉冲展宽形成电路，触发器F27输出经非门F26、F25形成方波接计数器CJ5进行记录存储，CJ5的控制端R接与门F13，CJ5输出接或非门F24和门控逻辑电路，或非门F24输出接由二进制计数器组成的分频器CS1，使分频器CS1产生与校时信号同步的脉冲信号，分频器CS1中Q11输出接门控逻辑电路；门控逻辑电路包括由异或非门F19、F20和与门F21组成三位同比较器，与门F21输出函数表达式为F21＝
(6)，与门F21、F23输出接与门F22，与门F22有两路输出，一路输出Kg控制驱动器工作，另一路输出经与门F18、二极管D7，接电阻R7。
在驱动器电路中还包括与非门F5和非门F6输出经步进电机19、轮系20驱动秒针21转动，组成石英钟表自动校正装置。
对于数字显示式钟表，其中计数器CJ6－9的时间变量引出线a、b、c、d、e、f、g、h分别与计数器CJ1－4的输出端分别相接，由15级二进制计数器组成的分频器联接计数器CJ6的输入端CP。
本实用新型的
如下图1是整个电路示意图。
图2是计时器和钟表走时电路的电路原理图。
图3是自动校时电路原理图。
图4是数字显示钟表与自动校时电路接口电路原理图。
图5是石英钟表中步进电机M、轮系20和秒针21的结构示意图。
图6是图5中A－A剖视图。
图中标号说明如下1～12均为CMOS集成片引出脚，13－CMOS集成片，14－信号接收机，15－监听插座，16－电源，17－开关K，18－磁性天线，19－步进电机，20－轮系，21－秒针，22－线圈，23－定子，24－永磁转子，25－小齿轮，26－转子轴，27－过渡齿轮，28－秒轮，29－秒轮轴。
本实用新型的实施例说明如下实施例1参见图1～图3，图5，这是对石英钟表而言。当电池装入钟表后，钟表电路工作，约秒针指在0秒，即12位置，立即把拨杆或柄轴外拉，对表开关K闭合，非门F9、F10分别产生高电平，分频器置“0”、置“1”，计时器置“0”，驱动器无电流输出，秒针21不动，同时将耳机插头插入监听插座CK15，调谐中央广播电台540KHZ频率的电台声音，或本地广播电台频率，待北京时间整点时刻，速把拨杆推入走时位置，经约1秒钟时间，秒针21跳动1秒，接收机自动停止工作，耳机插头从插座CK中拨出。设钟表走时比北京时间慢0.5秒，当钟表的时间走到59分48秒时，计时器输出的脉冲线b、d、e、f、g、h均为高电平，a、c为低电平，由输出函数表达式(3)、(4)、(5)得知，开关控制电路中，因门F13产生高电平脉冲，电子开关可控硅KP1被触发导通，自动校时电路有电工作，异步计数器CJ5置“0”，电源通过电阻R6给电容C4充电，充电接近电源电压值时，为关闭KP1作好准备，当钟表走到59分49秒时，门F13从此后保持低电平，计数器CJ5工作计数状态，这时广播电台发射的是静态，约59分50秒(钟表走时59分49.5秒，即分频器有0.5秒走时时间，秒针21指在49秒位置)广播电台发射的第一个报时声信号被信号接收机接收放大后，信号处理电路把报时信号的模拟量转换成数字量后，由计数器CJ5记录存储，在最后一个信号被计入计数器CJ5时，门控逻辑电路的门F23产生高电平，从门F21输出函数表达式得知门F21输出高电平，校时信号由门F22输出Kg。参见图2，门F10随之产生高电平，第13级分频器置“1”，其余分频器置“0”，计时器全部为“0”，驱动器中门F5输出高电平，门F6输出低电平，即从集成片13中脚7、脚8分别输出高电平和低电平，使步进电机19旋转一个步距角，参看图5和图6所示，定子23此时为左N、右S，使永磁转子24转动一个步距角，经转子轴26、小齿轮25、及啮合的过渡齿轮27，使秒轮28带动秒轮轴29上的秒针21转动6度，秒针21装配秒轮轴29半止口平台上，这样钟表的走时误差在±1秒内也能被广播电台的整点报时信号自动校准。被延迟器控制的与门F18产生一高电平脉冲，触发可控硅KP2导通，迫使KP1关闭，钟表校准工作结束。分频器从新开始工作，在下一小时时，钟表又开始自动校准。当秒针21走时过快时，则整个电路自动校准，步进电机19中永磁转子24不转，直至秒针校准后才开始正常走时。
实施例2参见图4所示，数字显示式钟表基本同上述所说的校准工作原理，不同点是计数器CJ6的控制端R与同分频器R端连接，计数器CJ6的CP端接同频器Q15端，当对表监听开关K闭合或者Kg线为高电平时，门F3输出高电平使分频器和秒个位计数器CJ6置“0”，达到对表和自动校准的目的。
本实用新型的优点和效果是经试制证明，对公共场所各单位所使用的大型钟表及家庭的挂钟、手表，能高精准的与北京时间三万年以上误误差秒，保持一致，不仅适用于各单位、商业部门，而且还适用于军事部门、高精科研部门以及交通部门，使中国境内异地时间保持准确统一。
权利要求1.高精准石英电子钟表，包括石英电子钟表中的时针显示机构，CMOS集成片(13)中包括石英晶体振荡、方波形成、窄脉冲形成电路及驱动器，其特征在于CMOS集成片(13)由自动校时电路和钟表走时电路组成，其中自动校时电路中，计时器输出经开关控制电路联结电子开关，信号处理电路输出联接门控逻辑电路，在钟表走时电路中，石英晶体振荡器输出经方波形成、分频器、窄脉冲形成电路联接驱动器，集成片(13)有12个引出脚，脚1经开关K接电源(16)，脚2接信号接收机(14)中放大器，脚3经电容C4接脚2，脚4接监听插座(15)，脚5经电容C3接脚6，脚7和脚8输出控制石英电子钟表中时针显示机构，脚9作为钟表误差测试点，脚10和脚11之间串联石英晶体BW，脚10接电容C2，脚11接电容C1，脚12接电源(16)。
2.根据权利要求1所述的高精准石英电子钟表，其特征在于在自动校时电路中，计时器电路包括对表监听电路和记录秒脉冲个数的计数器，对表监听电路包括电源(16)和输入电阻R2接点并接非门F8、二极管D3、非门F8输出接非门F9和与非门F10，非门F9输出接计数器CJ2－4的R端，非门F10输出接计数器CJ1的R端和分频器的R、S端，二极管D3串联限流电阻R4输出J，计数器CJ1－4输出时间变量脉冲信号a、b、c、d、e、f、g、h。
3.根据权利要求1所述的高精准石英电子钟表，其特征在于在钟表走时电路中，石英晶体振荡器由二极管D1、D2，电阻R1，非门F1以及电容C1、C2，石英晶体BW组成，非门F1输出振荡频率的正弦波经非门F2输出方波，分频器是由具有置“0”和置“1”功能的二进制计数器组成16级分频器，其Q输入端接非门F2，第面的各角，即5°、20°、35°、50°、65°、80°，5.将B轴〔9〕转到5°位置，移动滑尺〔8〕，调整测头〔6〕使与其对应的电感仪指针大致对零，6.按微机回车键，将各坐标值采入，7.按动开关，使A轴〔2〕回转带动工作台〔4〕上的工件〔5〕回转一周，微机数据采集系统随之采样，此时，第一截面测量结束，8.分别将B轴〔9〕转到另一个截面所对应的角度，重复5、6、7的步骤，便实现各不同截面的测量，9.微机根据被测工件〔5〕几何形状及采集数据计算打印出被测玻璃球半径，轮廓度，上述测量结果与中国计量科学研究院的测量结果比较如下
实施例2测一个复杂回转体，包括测R2球面及轮廓度，R3园环面，φ圆柱面，R1球面测量步骤如下1.将工件〔5〕放在工作台〔4〕上，回转A轴〔2〕，找正工件〔5〕对中心，2.测量R2球面及轮廓度，</p>方波接计数器CJ5进行记录存储，CJ5的控制端R接与门F13，CJ5输出接或非门F24和门控逻辑电路，或非门F24输出连接分频器CS1，CS1中Q11输出接门控制逻辑电路，门控逻辑电路包括，由异或非门F19、F20和与门F21组成三位同比较器，与门F21输出函数表达式为F21＝
(6)，与门F21、F23输出接与门F22，与门F22有两路输出，一路输出Kg控制驱动器工作，另一路输出经与门F18、二极管D7接电阻R7。
5.根据权利要求1所述的高精准石英电子钟表，其特征在于石英电子钟表中的时针显示机构包括，与非门F5和非门F6输出经步进电机(19)、轮系(20)驱动秒针(21)转动，组成石英钟表自动校正装置。
6.根据权利要求1所述的高精准石英电子钟表，其特征在于石英电子钟表中的时针显示机构包括，计数器CJ1－4的输出接数字显示式钟表中计数器CJ6－9，分频器第15级Q15输出接计数器CJ6输入端CP。
专利摘要本实用新型涉及石英电子钟表的自动校正走时装置。目的是利用广播电台发射的整点报时声信号的前沿脉冲，对钟表走时电路自动校准。主要结构是CMOS集成片13由自动校时电路和钟表走时电路组成，自动校时电路包括计时器、开关控制电路、电子开关、信号处理电路、门控逻辑电路，钟表走时电路包括石英晶体振荡器、方波形成、分频器、窄脉冲形成及驱动器。优点是，经试制钟表与北京时间始终保持一致，误差＜±1秒。
文档编号G04G5/00GK2164568SQ9322365
公开日1994年5月11日 申请日期1993年9月4日 优先权日1993年9月4日
发明者∴庄, 韩雅莉 申请人:∴庄