姿态传感器的制作方法

专利名称：姿态传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机器、装置等之中的姿态传感器，它能以高准确度检测其姿态。
背景技术：
(1)旧式姿态传感器1)日本专利公开307805/1994号公开了一种姿态传感器，它有一个中空的外球体和一个内球体，该内球体固定在外球体的中空部分并与外球体之间有一个预先确定的层状空间，在这层空间中有液体导体材料放置在第一导电区域和第二导电区域之间，该第一导电区域包括一个图案(pattern)分布在外球体的整个内表面(area)，而第二导电区域包括多个图案斑斑点点地分布在内球体的外侧。在这一姿态传感器中，液体导体材料能在第一和第二导电区域之间的层状空间中运动。该姿态传感器被配置成能通过第二导电区域中的图案之一与第一导电区域中图案的导通来检测一个装置的姿态。
2)日本专利公开159726/1983号公开了一种姿势检测器，其中有六个图案分布在正六面体形容器的内表面，容器中包括导电液体用于导通这些图案。
3)日本专利公开79117/1986号公开了一种倾角检测器，它具有包括导电液体的容器，向该检测器提供了至少三个液体水平(level)检测线用于检测导电液体的液体水平。
4)日本专利公开120214/1988号公开了一种角传感器，它带有球状中空容器，在容器中有多个触点并在容器中封装了导电液体。(2)旧式机械表的结构通常，旧式机械表不带有姿态传感器。
在这种典型的旧式机械表中，如图31和32中所示，该机械表的机件(机械体)1100有一个主盘1102，它构成该机件的底盘。转杆1110可转动地装入主盘1102的转杆导孔1102a中。表盘1104(在图32中由虚线表示)安装在机件1100上。
在机械表中，当假定被安装的表盘的状态时，定义表盘水平时为“平放姿态”，而表盘垂直时为“直立姿态(垂直姿态)”。
相应地，在机械表中，当假定被安装的表盘状态时，由机械表中心指向表盘上12点标记的方向称作“12点方向”，由机械表中心指向表盘上3点标记的方向称作“3点方向”，从机械表中心指向表盘上6点标记的方向称作“6点方向”，而从机械表中心指向表盘上9点标记的方向称作“9点方向”(见图31)。
再有，在机械表中，当假定被安装的表盘状态而且表盘为垂直时，表盘上12点标记向上的姿态称作“12点向上姿态”，表盘上3点标记向上的姿态称作“3点向上姿态”，表盘上6点标记向上的姿态称作“6点向上姿态”，而表盘上9点标记向上的姿态称作“9点向上姿态”。
然后，在机械表中，在制造出的机械表中测量四个直立姿态的“快慢变化率”，这四个直立姿态是“12点向上姿态”、“3点向上姿态”、“6点向上姿态”和“9点向上姿态”，对机械表的“快慢变化率”进行调节从而使各“快慢变化率”的测量值满足预先确定的指标。
在下面的描述中，“当机械表放在12点向上姿态时的快慢变化率”称作“12点向上快慢变化率”，“当机械表放在3点向上姿态时的快慢变化率”称作“3点向上快慢变化率”，“当机械表放在6点向上姿态时的快慢变化率”称作“6点向上快慢变化率”，而“当机械表放在9点向上姿态时的快慢变化率”称作“9点向上快慢变化率”。
通常，在主盘的两面，表盘所在的侧面称作机件的“背面”，而与表盘所在一侧相对的一侧称作机件的“前面”。要装在机件“前面”中的齿轮称作“前齿轮”，而装在机件“背面”中的齿轮称作“背齿轮”。
转杆沿轴线方向的位置由一个开关确定，该开关包括设置杠杆1190、轭架1192、轭架弹簧1194以及设置杠杆掣子(jumper)1196。定位销轮(click wheel)1112可转动地放置在转杆1110的引导传动轴部分上。当在转杆1110位于第一转杆位置(零级)的状态(沿转动轴方向它最接近于机件内部)转动转杆1110时，通过联动器(clutch)轮的转动使定位销轮(click wheel)1112转动。通过定位销轮1112的转动使中凸状轮1114转动。由于中凸状轮1114的转动使棘齿轮1116转动。棘齿轮1116转动，从而使装在弹簧筒(barrel)1120中的主弹簧被卷绕。由于弹簧筒1120的转动使中心轮1124转动。通过第四大、小齿轮1128、第三大、小齿轮1126以及中心大、小齿轮1124的转动，使擒纵(escape)大、小齿轮1130转动。弹簧筒1120、中心大、小齿轮1124、第三大、小齿轮1126以及第四大、小齿轮1128构成前齿轮系。
控制前齿轮系转动的擒纵和控制器包括平衡轮1140、擒纵大、小齿轮1130以及托架1142。平衡轮1140包括平衡杆1140a、平衡轮1140b和游丝1140c。根据中心大、小齿轮1124的转动，空心轴小齿轮1150同时转动。装在空心轴小齿轮1150上的分针1152指示“分钟”。空心轴小齿轮1150带有一个用于中心大、小齿轮1124的空转机构。通过基于空心轴小齿轮1150转动的分钟轮转动使小时轮1154转动。装在小时轮1154上的时针1156指示“小时”。
弹簧筒1120可转动地被支持在主盘1102和弹簧筒桥1160上。中心大、小齿轮1126、第三大、小齿轮1126、第四大、小齿轮1128以及擒纵大、小齿轮1130可转动地被支持在主盘1102和齿轮系桥1162上。托架1142可转动地被支持在主盘1102和托架桥1164上。平衡轮1140可转动地被支持在主盘1102和平衡轮桥1166上。
游丝1140c是有多圈的卷曲(螺旋形)薄片弹簧，游丝1140c的内端固定在夹头1140d上，夹头1140d固定在平衡杆1140a上，而游丝1140c的外端由夹在螺栓1170a上的螺钉固定，螺栓1170a固定在螺栓桥1170上，螺栓桥1170固定在平衡轮桥1166上。
调节器销钉1168可转动地安装在平衡轮桥1166上。游丝桥1340和调节器销钉1342安装在调节器销钉1168上。于是游丝1140c靠近外端的部分位于游丝桥1340和调节器销钉1342之间。(3)旧式机械表的主弹簧转矩和平衡轮摆动角通常，在典型的旧式机械表中，如图33中所示，当主弹簧从其完全卷绕的状态(完全卷绕状态)放松时，随着时间的推移，主弹簧的转矩减小。例如，在图33所示例子中，主弹簧在其完全卷绕状态的转矩约27g·cm，在从完全卷绕状态起经过了20小时之后，它变为大约23g·cm。在从完全卷绕状态起经过了40小时之后，它变为大约18g·cm。
通常，在典型的旧式机械表中，如图34中所示，当主弹簧转矩减小时，平衡轮摆动角也减小。例如，在图34所示例子中，当主弹簧转矩为25至28g·cm时，平衡轮摆动角约为240至270度。当主弹簧转矩为20至25g·cm时，平衡轮摆动角约为180至240度。(4)旧式机械表的瞬时快慢变化率参考图35，图中显示在典型的旧式机械表中在该机械表放在水平姿态的状态下瞬时快慢变化率(指示该表准确度的一个数值)随着平衡轮摆动角的变化。这里，“瞬时快慢变化率”是指“一个值，它指示经过一天之后机械表超前或迟后的时间，这里假定在测量该快慢变化率时该机械表一天时间处于平衡轮摆动角或其类似物保持不变的状态或环境中”。在图34所示例子中，当平衡轮摆动角为240度或更大时，或者200度或更小时，瞬时快慢变化率延迟了。
例如，在典型的旧式机械表中，如图35中所示，当平衡轮摆动角约为200至240度时，瞬时快慢变化率约为0至5秒/日(它每日超前约零至5秒)。然而，当平衡轮摆动角约为170度时，瞬时快慢变化率变为约-20秒/日(它每日迟后约20秒)。
参考图37，图中显示在典型的旧式机械表中当主弹簧从完全卷绕状态松开时，延续时间和瞬时快慢变化率的改变。这里，在旧式机械表中，可通过把24小时的瞬时快慢变化率对主弹簧从完全卷绕状态松开的延续时间进行积分，得到指示该表每日超前或迟后的“快慢变化率”，如图37中的粗线所示。
通常，在旧式机械表中，随着主弹簧从完全卷绕状态松开和时间的推移，弹簧转矩减小，平衡轮摆动角也减小，从而瞬时快慢变化率迟后。由于这一原因，旧式机械表已被预先调节，使得在事先预计从主弹簧完全卷绕状态延续24小时之后表的迟延的情况下在主弹簧处于完全卷绕状态时让瞬时快慢变化率是超前的，从而使指示每日表超前或迟延的“快慢变化率”变为正值。
例如，在典型的旧式机械表中，如图37中的粗线所示，在完全卷绕状态的瞬时快慢变化率约为5秒/日(它每日超前约5秒)。然而，在从完全卷绕状态起已过去20小时之后，瞬时快慢变化率变为大约-1秒/日(它每日迟后约1秒)。在从完全卷绕状态起已过去24小时之后，瞬时快慢变化率变为约-5秒/日(它每日迟后约5秒)。在从完全卷绕状态起已过去30小时之后，瞬时快慢变化率变为约-15秒/日(它每日迟延约15秒)。(5)旧式机械表的姿态和瞬时快慢变化率此外，在典型的旧式机械表中，在“平放姿态”和“翻转平放状态”的瞬时快慢变化率要比“直立状态”时更超前。
例如，在典型的旧式机械表中，当它处在“水平姿态”或“反转水平姿态”时，如图36中粗线所示，在完全卷绕状态中的瞬时快慢变化率约为8秒/日(它每日超前约8秒)。然而，在从完全卷绕状态起已过去20小时之后，瞬时快慢变化率变为约3秒/日(它每日超前约3秒)。在从完全卷绕状态起已过去24小时之后，瞬时快慢变化率变为-2秒/日(它每日迟后约2秒)。在从完全卷绕状态起已过去30小时之后，瞬时快慢变化率变为-12秒/日(它每日迟后约12秒)。
关于这一方面，在典型的旧式机械表中，当它处在“直立姿态”时，如图36中的细线所示，在完全卷绕状态中的瞬时快慢变化率约为3秒/日(它每日超前3秒)。在从完全卷绕状态起已过去20小时之后，瞬时快慢变化率变为约-2秒/日(它每日迟后约2秒)。在从完全卷绕状态起已过去24小时之后，瞬时快慢变化率变为约-7秒/日(它每日迟后约7秒)。在从完全卷绕状态起已过去30小时之后，瞬时快慢变化率变为约-17秒/日(它每日迟后约17秒)。(6)公开旧式摆动角调节装置的典型文件日本实用新型公开41675/1979号公开了一种平衡轮摆动角调节装置，它带有摆动角调节板，每当平衡轮磁体摆动时它便产生过载电流并达到向平衡轮施加阻尼力。
(7)本发明的目的本发明的一个目的是提供一种用于机器、装置等之中的姿态传感器，它能以高准确度检测其姿态。
本发明的一个目的是提供一种小尺寸、高准确度的姿态传感器，它能用于小尺寸的精密机器中，如机械表或其类似物中。发明内容本发明的姿态传感器的特征在于该姿态传感器包含一个容器，其形态从顶上看为圆形，从侧面看包括一条曲线，有多个图案同心地放置在该容器的内表面，并在该容器中装有导电液体。
从本发明的一个方面看，该姿态传感器的容器被做成其形状从侧面看是长椭圆形的。
此外，从本发明的另一方面看，该姿态传感器的容器被做成其形状从侧面看是椭圆形的。
再有，从本发明的又一方面看，该姿态传感器的容器被做成其外形是球形的。
再有，在本发明的再一个方面看，该姿态传感器的容器被做成从侧面看其截面形状是蚕茧形的。
根据这样的构造，能实现一种小尺寸的、低截面的(low-profile)、能以高准确度检测姿态的姿态传感器。
最好是，本发明的姿态传感器包括绝缘液体装在该容器中。
最好是，本发明的姿态传感器的图案包括放在中心的一个圆形图案和多个相对于这一圆表图案同心放置的环形图案。
再有，本发明的姿态传感器最好是包含多个有不同电阻值的电阻，这些电阻被放置成响应该姿态传感器导通图案的状态，其中，根据由姿态传感器已检测出的姿态传感器姿态的检测结果，这些电阻之一被做成与该姿态传感器相连。
再有，在本发明中，一个姿态传感器的特点在于该姿态传感器包含一个规定该姿态传感器外形的容器，放在该容器内表面上的多个图案，装在该容器中的一种导电液体以及装在该容器中的一种绝缘液体。
在按这种方式构成的本发明的姿态传感器中，在该容器中装有的绝缘液体的比重最好是小于该容器中装有的导电液体的比重。
在按这种方式构成的本发明的姿态传感器中，在该容器中装有的绝缘液体的粘滞度最好是小于该容器中装有的导体液体的粘滞度。
根据这样的结构，一个姿态传感器能以高准确度检测姿态但又不会超敏感地对姿态变化作出反应。


图1是平面图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表机件实施例的前面上的示意性几何图形(图1中该机件的部分部件被略去，桥部件由虚线指示)；图2是带有本发明的姿态传感器的机械表机件的实施例的示意性部分截面图(图2中该机件的部分部件被略去)；图3是放大的部分平面图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中当开关机构处于“断(OFF)”状态时平衡轮部分的示意性几何图形；图4是放大的部分截面图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中当开关机构处于“断(OFF)”状态时平衡轮部分的示意性几何图形；图5是透视图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中使用的平衡轮磁体的示意性几何图形；图6是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例的示意性几何图形；图7是平面图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例的容器下半部内表面上放置的图案的示意性几何图形；图8是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例中姿态传感器倾斜的状态；图9是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例中姿态传感器垂直放置时的状态；图10是透视图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例中导线的构成；图11是方框图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中本发明的姿态传感器的操作；图12是电路连接图，显示本发明的姿态传感器的第一实施例中两个图案被导通的状态；图13是一个列表，显示带有本发明的姿态传感器的第一实施例的机械表中机械表放置姿态、图案被导通状态、以及电路块中放置的电阻之值三者之间的关系；图14是放大的部分平面图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中当开关机构处于“通(ON)”状态时平衡轮部分的示意性几何图形；图15是放大的部分平面图，显示带有本发明的姿态传感器的机械表中当开关机构处于“通(ON)”状态时平衡轮部分的示意性几何图形；
图16是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第二实施例的示意性几何图形；图17是一个列表，显示带有本发明的姿态传感器的第二实施例的机械表中机械表放置姿态、图案被导通状态、以及电路块中提供的电阻之值三者之间的关系；图18是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第三实施例的示意性几何图形；图19是平面图，显示本发明的姿态传感器的第三实施例的容器下半部内表面上放置的图案的示意性几何图形；图20是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第三实施例中姿态传感器倾斜的状态；图21是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第三实施例中姿态传感器垂直放置时的状态；图22是透视图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例的外观；图23是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例的示意性几何图形；图24是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例中姿态传感器倾斜的状态；图25是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例中姿态传感器垂直放置的状态；图26是电路连接图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例中两个图案被导通的状态；图27是一个列表，显示带有本发明的姿态传感器的第四实施例的机械表中机械表放置姿态、图案被导通状态、以及电路块中放置的电阻之值三者之间的关系；图28是平面图，显示本发明的姿态传感器的第四实施例的容器下半部内表面上放置的图案的示意性几何图形；图29是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第五实施例的示意性几何图形；图30是纵向截面图，显示本发明的姿态传感器的第六实施例的示意性几何图形；图31是平面图，显示旧式机械表机件的前面上的示意性几何图形(图31中该机件的部分部件被略去，桥部件由虚线指示)；图32是旧式机械表部件的示意性部分截面图(图32中该机件的部分部件被略去)；图33示意性显示机械表中弹簧从完全卷绕状态松开的延续时间与弹簧转矩之间的关系；图34示意性显示机械表中平衡轮摆动角和弹簧转矩之间的关系；图35示意性显示当把机械表放置在水平姿态时平衡轮摆动角和瞬时快慢变化率之间的关系；图36示意性显示机械表中弹簧从完全卷绕状态松开的延续时间与瞬时快慢变化率之间的关系(在平放和直立姿态)；以及图37示意性显示本发明的机械表和旧式机械表中弹簧从完全卷绕状态松开的延续时间与瞬时快慢变化率之间的关系。
实现本发明的最佳方式下文将根据附图描述本发明的机械表的一个实施例。(1)齿轮系、擒纵和控制器以及开关现在参考图1和图2，在本发明的机械表实施例中，机械表的机件(机械体)100有一个主盘102，它构成该机件的底盘。转杆110可转动地装入主盘102的转杆导孔102a中。表盘104(在图2中由虚线表示)安装在机件100上。
转杆110有一矩形部分和一个引导轴部分。联动器轮(未画出)装在转杆110的矩形部分中。联动器轮有与转杆110相同的转动轴。就是说，联动器轮有一个矩形孔，这一矩形孔装配在转杆110的矩形部分中，从而使联动器轮根据转杆110的转动而转动。联动器轮有A齿和B齿。A齿位于联动器轮靠近机件中心的一端，B齿位于联动器轮靠近机件外侧的一端。
机件100带有一个开关用于确定转杆110沿轴线方向的位置。该开关包括设置杠杆190、轭架192、轭架弹簧194以及设置杠杆掣子196。转动杆110沿轴线方向的位置根据设置杠杆的转动来确定。联动器轮沿转动轴方向的位置根据轭架的转动来确定。该轭架根据设置杠杆的转动定位于沿两个转动方向的一个位置。
定位销轮112可转动地装入转杆110的引导轴部分之中。当在转杆110位于第一转杆位置(第零级)(沿转动轴方向它最接近于机件内侧)转动转杆110时，通过联动器轮的转动使定位销轮112转动。通过定位销轮112的转动使中凸状轮114转动。而棘齿轮116被做成通过中凸状轮114的转动而转动。
机件100使用装在弹簧筒120中的主弹簧122作为动力源。主弹簧122由具有弹簧性质的弹性材料(如铁)制成。主弹簧122被做成由棘齿轮的转动而卷绕。
中心大、小齿轮124被做成由弹簧筒120的转动而转动。第三大、小齿轮126被做成根据中心大、小齿轮124的转动而转动。第四大、小齿轮128被做成根据第三大、小齿轮126的转动而转动。擒纵大、小齿轮130被做成根据第四大、小齿轮128的转动而转动。弹簧筒120、中心大、小齿轮124、第三大、小齿轮126以及第四大、小齿轮128构成前齿轮系。
机件100具有擒纵和控制器以控制前齿轮系的转动。擒纵和控制器包括平衡轮140、擒纵轮130以及托架142，其中平衡轮140以常数周期重复地向右转动和向左转动，擒纵轮130根据前齿轮系的转动而转动，托架142根据平衡轮140的操作来控制擒纵轮130的转动。
现在参考图1和图2，平衡轮140包括平衡杆140a、平衡轮140b和游丝140c。游丝140c是由具有弹簧性质的弹性材料(如“铁镍铬合金(elinvar)”)制成的。就是说，游丝140c是由金属导电材料制成的。
空心轴小齿轮150根据中心大、小齿轮124的转动而同时转动。分针152装在空心轴小齿轮150上以指示“分钟”。空心轴小齿轮150具有空转机构，它具有预先确定的相对于中心大、小齿轮124的空转转矩。
分钟轮(未画出)根据空心轴小齿轮150的转动而转动。小时轮154根据分钟轮的转动而转动。时钟156安装在小时轮154上以指示“小时”。
弹簧筒120可转动地被支持在主盘102和弹簧筒桥160上。中心大、小齿轮124、第三大、小齿轮126、第四大、小齿轮128以及擒纵大、小齿轮130可转动地被支持在主盘102和齿轮系桥162上。托架142可转动地被支持在主盘102和托架桥164上。
平衡轮140可转动地被支持在主盘102和平衡轮桥166上。就是说，平衡轴140a的上凸榫140al可转动地被支持在固定于平衡轮桥166的上轴承166a上。平衡轮上轴承166a包括平衡轮上孔宝石轴承和平衡轮上桥宝石轴承。平衡轮上孔宝石轴承和平衡轮上桥宝石轴承是由绝缘材料(如红宝石)制成的。
平衡轴140a的下凸榫140a2可转动地被支持在固定于主盘102上的平衡轮下轴承102b上。平衡轮下轴承102b包括平衡轮下孔宝石轴承和平衡轮下桥宝石轴承。平衡轮下孔宝石轴承和平衡轮下桥宝石轴承是由绝缘材料(如红宝石)制成的。
游丝140c是有多圈的卷曲(螺旋形)薄片弹簧。游丝140c的内端固定在夹头140d上，夹头140d固定在平衡杆140a上，而游丝140c的外端由夹在螺栓170a上的螺钉固定，螺栓170a固定在螺栓桥170上，螺栓桥170可转动地固定在平衡轮桥166上。平衡轮桥166由金属导体材料(如黄铜)制成。螺栓桥170由金属导体材料(如铁)制成。(2)开关机构接下来将描述本发明的机械表的开关机构。
现在参考图1至图4，开关杠杆168可转动地安装在平衡轮桥166上。第一触点部件168a和第二触点部件168b安装在开关杠杆168上。开关杠杆168可转动地安装在以平衡轮140的转动中心为中心的平衡轮桥166上。开关杠杆168是由弹性绝缘材料(如聚碳酸酯)制成的。游丝140c靠近其外端的部分位于第一触点部件168a和第二触点部件168b之间。
线圈180、180a、180b和180c安装在主盘102的前侧表面上，从而面对平衡轮140b的主盘一侧表面。如图1至图4中所示，线圈的个数是4，但是，例如它可以是1、2、3或4或更多。
平衡轮磁体140e安装在平衡轮140b的主盘一侧表面上，从而面对主盘102的前侧表面。
如图1和图3中所示，当放置多个线圈时，线圈沿所在圆周方向的距离最好是面向线圈放置的平衡轮磁体140e的南极和北极沿所在圆周方向的距离的整数倍。然而，所有线圈沿所在圆周方向可不以相同距离放置。再有，在这种带有多个线圈的结构中，在各线圈之间的连线最好是串联连线，串联时要使各线圈中由电磁感应产生的电流不会彼此抵消。另一种作法是，在各线圈之间的连线可以是并联的，并联时要使各线圈中由电磁感应产生的电流不会彼此抵消。
现在参考图5，平衡轮磁体140e有圆环(环状)形状，其中例如由12个南极140 S1至140 S12和12个北极140 n1至140 n12上下极化构成的磁体部分沿其圆周交替排列。在平衡轮磁体140e中环状(象一个圆环)排列的磁体部分的个数在图5所示例子中是12，但最好是多于1个。这里，一个磁铁部分的弦(chord)长最好设置为约等于面对该磁体部分放置的一个线圈的外直径。
现在参考图2和图4，在平衡轮磁体140e和线圈180、180a、180b及180c之间留有一个缝隙。平衡轮磁体140e和线圈180、180a、180b及180c之间缝隙大小的确定要使得在线圈180、180a、180b及180c被导通时允许平衡轮磁体140e的磁力影响到线圈180、180a、180b及180c。
当线圈180、180a、180b及180c未被导通时，平衡轮磁体140e的磁力不影响线圈180、180a、180b及180c。平衡轮磁体140e通过粘合等手段固定在平衡轮140b在主盘一侧的表面上，磁体所处状态是一个表面与平衡轮140b的环状轮缘部分接触，另一个表面面对主盘102的前表面。
此外，在图4中，所描绘的游丝140c的厚度(沿平衡轮的径向的厚度)被夸大了，它是例如0.021mm。例如，平衡轮磁体140e的外直径约9mm，内直径约7mm，厚度约1mm，而剩余磁通密度约1特斯拉(tesla)。各线圈180、180a、180b及180c有例如1000匝，线圈导线直径约25μm。平衡轮磁体140e和线圈180、180a、180b及180c之间的缝隙STC例如大约0.4mm。(3)姿态传感器第一实施例接下来，将描述带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中的姿态传感器第一实施例，姿态传感器610和电路块606。
现在参考图1至图4，姿态传感器610和电路块606放置在主盘102的前侧。姿态传感器610安装在电路块606上。电路块606包含多个引出端。
所提供的第一引出线182连接线圈180的一个端子和电路块606的第一引出端(未画出)。线圈180的另一端连接线圈180a的一个端子。线圈180a的另一端连接线圈180b的一个端子。线圈180b的另一端连接线圈180c的一个端子。就是说，四个线圈180、180a、180b及180c是串联连接的。
所提供的第二引出线184连接线圈180c的另一端和电路块606的第二引出端(未画出)。所提供的第三引出线186连接螺栓桥170和电路块606的第三引出端(未画出)。所提供的第四引出线188把第一触点部件168a和第二触点部件168b连接到电路块606的第四引出端(未画出)。
接下来，将描述本发明的姿态传感器的第一实施例的结构。
现在参考图6，姿态传感器610有一个容器610a，其中，从顶上看的形状几乎是圆形的，而从侧面看的形状接近于“长椭圆形(oblong)”。
这里定义的“长椭圆形”包括这样一种形状，即一个半径为第一尺寸的圆弧部分面对其半径等于第一尺寸半径的一个圆弧部分，从而使它们的内侧彼此靠近，而这两部分圆弧用半径为第二尺寸的圆弧部分链接；还包括这样一种形状，即这两部分圆弧用一直线链接；还包括这样一种形状，即这两部分圆弧用多个圆弧链接。在这种情况中，第一尺寸最好是小于第二尺寸。
容器610a是沿垂直方向相对于中心平面610c对称形成的。就是说，容器610a包括容器上半部610u和容器下半部610d。所以，所形成的容器610a中容器上半部610u和容器下半部610d是相对于中心平面610c对称的。就是说，所形成的容器上半部610u和容器下半部610d有相同的尺寸和相同的形状。
因此，例如，生产出两个容器上半部610u，两个容器上半部分610u在对应于中心平面610c的部分彼此结合，从而可以形成容器610a。这种结合可以是粘合、焊接或用胶带进行。
以这种方式，所形成的容器610a的形状从侧面看近似为长椭圆形，以此能实现小尺寸、低截面(low-profile)的姿态传感器610。
在图6中，X轴(在图6中向右的方向为正方向)和Y轴(图6中垂直于纸面的方向，从纸面的前面指向纸面背后的方向为正方向)是沿水平方向定义的。Z轴(图6中向上的方向为正方向)是沿垂直于X轴和Y轴的方向定义的。
在容器610a中，在含有X轴和Y轴的平面中的形状，即中心部分截面的形状接近于圆形，而在含有X轴和Z轴的平面中的形状，即中心部分的纵向截面的形状接近于长椭圆形。
容器610a是由绝缘材料制成的，如聚酰亚胺等塑料、玻璃树脂基片和石英。
现在参考图6和图7，构成姿态传感器610的一个电极的图案(以下简称“图案”)A1放置在容器下半部610d中心的内表面上。图案A1的外周部分形成为圆形。
图案B1放在容器下半部610d中心的内表面上，位于图案A1外周侧之上。图案B1的内周部分形成为圆形，与图案A1的外周部分同心，而与图案A1的外周部分有间隔。图案B1的外周部分形成为圆形，与图案B1的内周部分同心，而与图案B1的内周部分有间隔。就是说，图案B1是环形的。
图案C1放在容器下半部610d中心的内表面上，位于图案B1外周侧之上。图案C1的内周部分形成为圆形，与图案B1的外周部分同心，而与图案B1的外周部分有间隔。图案C1的外周部分形成为圆形，与图案C1的内周部分同心，而与图案C1的内周部分有间隔。就是说，图案C1是环形的。
图案D1放在容器下半部610d中心的内表面上，位于图案C1的外周侧之上。图案D1的内周部分形成为圆形，与图案C1的外周部分同心，而与图案C1的外周部分有间隔。图案D1的外周部分形成为圆形，与图案D1的内周部分同心，而与图案D1的内周部分有间隔。就是说，图案D1是环形的。
图案E1放在容器下半部610d中心的内表面上，位于图案D1的外周侧之上。图案E1的内周部分形成为圆形，与图案D1的外周部分同心，而与图案D1的外周部分有间隔。图案E1的外周部分形成为圆形，与图案E1的内周部分同心，而与图案E1的内周部分有间隔。就是说，图案E1是环形的。
与容器下半部610d的图案A1、B1、C1、D1及E1的形状类似，在容器上半部610u上形成图案A2、B2、C2、D2及E2。就是说，图案A2的外周部分形成为圆形，而图案B2、C2、D2及E2为环形。于是，容器下半部610d的图案A1、B1、C1、D1及E1的形状分别几乎与容器上半部610u的图案A2、B2、C2、D2及E2的形状相同。
如上所述，各图案A1、B1、C1、D1、E1、A2、B2、C2、D2及E2彼此绝缘。
在带有本发明的姿态传感器的机械表的实施例中，姿态传感器610相对于主盘102放置，使得X轴和Y轴走向与主盘102的前表面平行，而且与表盘104的前表面平行。因此，姿态传感器610相对于主盘102的构成使得Z轴走向垂直于主盘102的前表面，并垂直于表盘104的前表面。
现在参考图10，从这些图案传送信号的引出线与各图案A1、B1、C1、D1、E1、A2、B2、C2、D2及E2相连。
现在参考图6，在容器610a中装有导电液体608。例如，导电液体608是水银。在图6中所示例子中，导电液体608的体积是容器610a的体积的1/28，最好是容器610a体积的1/50至1/10。导体液体608体积的确定是要允许导体液体608与两个或三个图案接触。
在图6所示的水平状态中，导体液体608与图案A1及图案B1接触。这样，在图6所示状态下，图案A1和图案B1被导体液体608短路(即它们彼此导通)。
就是说，图6显示当带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“平放姿态”时，其姿态传感器610所处的状态。
接下来，参考图8，在姿态传感器相对于水平面倾斜45度的状态下，导体液体608与图案C1、图案D1及图案E1接触。因此，在图8所示状态下，图案C1、图案D1及图案E1被导体液体608短路(即它们彼此导通)。
就是说，图8显示当带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“倾斜姿态”时，其姿态传感器610所处的状态。
接下来，参考图9，在姿态传感器相对于水平面构成90度(垂直地)放置时，导体液体608与图案E1及图案E2接触。因此，在图9所示状态下，图案E1和图案E2被导体液体608短路(即它们彼此导通)。
就是说，图9显示当带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“直立姿态”时，其姿态传感器所处的状态。
现在参考图12，在图12所示状态下，在电路块606中形成一个连线图案，使在图案A1和图案B1彼此导通时有电阻R1与图案A1及图案B1串联。于是，在图12所示状态下，电阻R1被配置成由该连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。
现在参考图13，图中显示在本发明的姿态传感器的第一实施例中，各图案导通状态和电路中所放电阻之值之间的关系。
在图13中，A1、B1、C1、D1、E1、E2、D2、C2、B2及A2分别代表图案A1、图案B1、图案C1、图案D1、图案E1、图案E2、图案D2、图案C2、图案B2及图案A2。“ON”表明该图案处于与另一个描述为“ON”的图案处于导通状态。“OFF”表明该图案处于与任何其他图案都不导通的状态。(3.1)姿态状态1图13中显示的姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为0度至7度范围内的情况。
在姿态状态1中，电路块606的构成使图案A1和图案B1彼此导通，而且电阻R1与图案A1及图案B1串联。于是，在姿态状态1中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R1之值被作为参考值Rref(欧姆)。
例如，当四个线圈180、180a、180b及180c的组合电阻值设为1.7千欧姆时，参考值Rref为1.2千欧姆。(3.2)姿态状态2图13中显示的姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为8度至12度范围的情况。
在姿态状态2中，电路块606的构成使图案B1和图案C1彼此导通，而且电阻R1与图案B1及图案C1串联。于是，在姿态状态2中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(3.3)姿态状态3
图13中显示的姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为13度至30度范围的情况。
在姿态状态3中，电路块606的构成使图案B1、图案C1及图案D1彼此导通，而且电阻R1与图案B1、图案C1及图案D1串联。于是，在姿态状态3中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b、180c串联。(3.4)姿态状态4在图13中的姿态状态4对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“倾斜状态”的情况。
姿态状态4对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面31度至60度范围的情况。
在姿态状态4中，电路块606的构成使图案C1、图案D1及图案E1彼此导通，而且电阻R2与图案C1、图案D1及图案E1串联。于是，在姿态状态4中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R2之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.75倍(即0.75×Rref)。(3.5)姿态状态5图13中所示姿态状态5对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的情况。
姿态状态5对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面61度至89度范围的情况。
在姿态状态5中，电路块606的构成使图案D1、图案E1及图案E2彼此导通，而且电阻3与图案D1、图案E1及图案E2串联。于是，在姿态状态5中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。(3.6)姿态状态6图13中所示姿态状态6对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的情况。
姿态状态6对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面90度的情况，即垂直放置的情况。
在姿态状态6中，电路块606的构成使图案E1和图案E2彼此导通，而且电阻R3与图案E1及图案E2串联。于是，在姿态状态6中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。(3.7)姿态状态7图13中所示姿态状态7对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的情况。
姿态状态7对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为91度至119度范围内的情况。
在姿态状态7中，电路块606的构成使图案E1、图案E2及图案D2彼此导通，而且电阻R3与图案E1、图案E2及图案D2串联。于是，在姿态状态7中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。(3.8)姿态状态8图13中所示姿态状态8对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“倾斜状态”的情况。
姿态状态8对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为120度至149度范围内的情况。
在姿态状态8中，电路块606的构成使图案E2、图案D2及图案C2彼此导通，而且电阻R2与图案E2、图案D2及图案C2串联。于是，在姿态状态8中，电阻R2被配置成与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R2之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.75倍(即0.75×Rref)。(3.9)姿态状态9图13中所示姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“翻转平放姿态”的情况。
姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为150度至167度范围内的情况。
在姿态状态9中，电路块606的构成使图案D2、图案C2及图案B2彼此导通，而且电阻R1与图案D2、图案C2及图案B2串联。于是，在姿态状态9中，电阻R1被配置成与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R1之值被配置成为参考值Rref。(3.10)姿态状态10图13中所示姿态状态10对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“翻转平放姿态”的情况。
姿态状态10对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为168度至172度范围内的情况。
在姿态状态10中，电路块606的构成使图案C2和图案B2彼此导通，而且电阻R1与图案C2及图案B2串联。于是，在姿态状态10中，电阻R1被配置成与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R1之值被配置成为参考值Rref。(3.11)姿态状态11图13中所示姿态状态11对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“翻转平放姿态”的情况。
姿态状态11对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为173度至180度范围内的情况。
在姿态状态11中，电路块606的构成使图案B2和图案A2彼此导通，而且电阻R1与图案B2及图案A2串联。于是，在姿态状态11中，电阻R1被配置成与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R1值被配置成为参考值Rref。(3.12)其他实施例中的列表在其他实施例中也能对各种图案对图案的导通状态和电路块中所放电阻之值之间的关系建立列表。于是，也能如所提出的图13中内容同样的方式确定电路块的连线以及电阻值。(4)当线圈未被导通时平衡轮的操作现在将参考图3、4及11描述线圈180、180a、180b及180c未导通时，即电路为开路时平衡轮140的操作。
游丝140c响应平衡轮140转动时转动角的变化，沿游丝140c的径向扩展和收缩。例如，在图3所示状态下，当平衡轮140顺时针转动时，游丝140c沿着指向平衡轮140中心的方向收缩，而当平衡轮140逆时针转动时，游丝140c沿着从平衡轮140中心向外离开的方向扩展。
关于这一方面，在图3中，当平衡轮140顺时针转动时，游丝140c的操作使其达到第二触点部件168b。与此相反，当平衡轮140逆时针转动时，游丝140c的操作使其达到第一触点部件168a。
当平衡轮140的转动角(摆动角)是某一阈值值，例如低于180度的一个值，游丝140c不会接触第一触点部件168a，也不会接触第二触点部件168b，因为游丝沿径向扩展和收缩的量小。
当平衡轮140的转动角(摆动角)是某一阈值值，例如180度或180度以上，则游丝140c能与第一触点部件168a以及第二触点部件168b二者接触，因为游丝140c沿径向扩展和收缩的量变为足够大了。
例如，游丝140c靠近其外端的部分140ct位于第一触点部件168a和第二触点部件168b之间约0.04mm的缝隙中间。因此，在平衡轮140的摆动角在大于0度和小于180度的范围内时，游丝140c靠近其外端的部分140ct不会接触第一触点部件168a，也不会接触第二触点部件168b。就是说，由于游丝140c的外端不与第一触点部件168a接触，也不与第二触点部件168b接触，所以线圈180、180a、180b及180c未被导通，因而平衡轮磁体140e的磁通量不影响线圈180、180a、180b及180c。结果，平衡轮140的摆动角不会由于平衡轮磁体140e和线圈180、180a、180b及180c的作用而受到阻尼。(5)当线圈导通时平衡轮的操作接下来，将参考图11、14和15来描述当线圈180、180a、180b及180c导通时，即当电路闭合时平衡轮140的操作。就是说，图14、15描述平衡轮140的摆动角为180度或更大时的情况。
再有，在图15中，所显示的游丝140c的厚度(沿平衡轮径向的厚度)。
当平衡轮140的摆动角达到180度或更大时，游丝140c的靠近其外端的部分140ct达到与第一触点部件168a或第二触点部件168b接触。在这种状态中，线圈180、180a、180b及180c被导通，由于平衡轮磁体140e的磁通量变化所产生的感应电流对平衡轮140施加了这样一个力，该力压制平衡轮140的旋转运动。于是，由于这一效应，对平衡轮140施加了一个压制平衡轮140转动的力，从而使平衡轮140的摆动角减小。
然后，当平衡轮140的摆动角减小到大于零而小于180度的范围时，游丝140c的靠近其外端部分140ct被置于它即不与第一触点部件168a接触也不与第二触点部件168b接触的状态。于是，如图3和图4中所示，由于游丝140c的外端即不与第一触点部件168a接触也不与第二触点部件168b接触，所以线圈180、180a、180b及180c不被导通，平衡轮磁体140e的磁通量便不影响线圈180、180a、180b及180c。
在带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的状态下，当线圈180、180a、180b及180c导通时，即当电路闭合时，电阻R1与四个线圈180、180a、180b及180c串联。所以，在这种状态下，线圈180、180a、180b及180c与电阻R1导通。于是，由于平衡轮磁体140e磁通量变化产生的感应电流对平衡轮140施加一个压制平衡轮140转动的力。就是说，为了压制平衡轮140的转动，其大小与电阻值Rref(欧姆)相对应的一个制动力加到平衡轮140上，以减小平衡轮140的摆动角。
在带有本发明的姿态传感器的机械表不处于“平放姿态”，也不处于“翻转平放姿态”，也不处于“直立姿态”的状态下，当线圈180、180a、180b及180c导通时，即当电路闭合时，电阻R2与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R2之值为参考值Rref的0.75倍(即0.75×Rref)。
在这样的状态下，线圈180、180a、180b及180c与电阻R2导通。于是，由于平衡轮磁体140e磁通量变化产生的感应电流对平衡轮140施加一个压制平衡轮140转动的力。就是说，为了压制平衡轮140的转动，其大小对应于0.75×Rref(欧姆)电阻值的一个制动力施加到平衡轮140上，以减小平衡轮140的摆动角。
通过以这种方式设置电阻值，带有本发明的姿态传感器的机械表的构成使得该机械表不处于“直立姿态”，不处于“平放姿态”，也不处于“翻转平放姿态”的状态下其制动力小于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”和“翻转平放姿态”的状态下的制动力。再有，带有本发明的姿态传感器的机械表的构成使得该机械表不处于“直立姿态”，不处于“平放姿态”，也不处于“翻转平放姿态”的状态下其制动力大于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的状态下的制动力。
在带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立状态”的状态下，当线圈180、180a、180b及180c导通时，即当电路闭合时，电阻R3与线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R3之值为参考值Rref的0.5倍(即0.5×Rref)。
在这种状态下，线圈180、180a、180b及180c与电阻R3串联。于是，由于平衡轮磁体140e磁通量变化产生的感应电流对平衡轮140施加一个压制平衡轮140转动的力。就是说，为了压制平衡轮140的转动，其大小对应于0.5×Rref(欧姆)电阻值的一个制动力施加到平衡轮140上，以减小平衡轮140的摆动。
通过以这种方式设置电阻值，带有本发明的姿态传感器的机械表的构成使得在该机械表处于“直立姿态”的状态下其制动力变得小于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”和“翻转平放姿态”的状态下的制动力。
以这种方式构成的带有本发明的姿态传感器的机械表能响应该机械表的各种姿态高准确性地控制平衡轮140的转动。
如上所述，根据本发明，在机械表的擒纵和控制器的结构中包括重复向右转动和向左转动的平衡轮，根据前齿轮系的转动而转动的擒纵轮以及根据平衡轮的操作控制擒纵轮转动的托架，在该机械表中平衡轮的转动角能根据该机械表的各种姿态而受到控制。这样，便能改善机械表的准确度而不需减小机械表的持续时间。
就是说，本发明的注意力集中于瞬时快慢变化率与摆动角之间的关系，通过响应机械表的各种姿态来控制平衡轮的转动角，使摆动角保持恒定。于是，瞬时快慢变化率的变化被压制了，从而使表中每日超前和延迟量被调节到更小。
与此相反，在旧式机械表中，由于持续时间和摆动角之间的关系使摆动角随时间变化。再有，由于摆动角和瞬时快慢变化率之间的关系使瞬时快慢变化率随时间变化。再有，由于姿态和瞬时变化率之间的关系使瞬时快慢变化率随时间变化。
在这方面，要延长机械表的持续时间又使它能保持恒定的准确性一直是困难的。(5)姿态传感器第二实施例接下来，将描述带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中，本发明的姿态传感器的第二实施例，即姿态传感器620。
在下面的描述中将主要解释本发明的姿态传感器的第二实施例与本发明的姿态传感器的第一实施例不同之点。因此，除了下述内容外的各点，都将应用上文对本发明的姿态传感器第一实施例的描述。
现在参考图16，姿态传感器620有一个容器620a，其中，从顶上看的形状近似于圆形，而从侧面看的形状，即中心部分纵向截面的形状接近于“椭圆形”。
这里，“椭圆形”包括几何学上的椭圆形，还包括接近于椭圆形且其z方向的厚度小于x方向厚度和小于y方向厚度的形状。
容器620a是沿垂直方向相对于中心平面620c对称形成的。就是说，容器620a包括容器上半部620u和容器下半部620d。所以，所形成的容器620a中容器上半部620u和容器下半部620d是相对于中心平面620c对称的。就是说，所形成的容器上半部620u和容器下半部620d有相同的尺寸和相同的形状。
以这种方式，所形成的容器620a的形状从侧面看近似为椭圆形，以此能实现小尺寸、低截面的姿态传感器620。
在图16中，x轴(在图16中向右的方向为正方向)和y轴(图16中垂直于纸面的方向，从纸面的前面指向纸面背后的方向为正方向)是沿水平方向定义的。z轴(图16中向上的方向为正方向)是沿垂直于x轴和y轴的方向定义的。
在容器620a中，在含有x轴和y轴的平面中的形状，即中心部分截面的形状近似于圆形，而在含有x轴和z轴的平面中的形状，即中心部分的纵向截面的形状近似于椭圆形。
容器620a是由绝缘材料制成的，如聚酰亚胺等塑料、玻璃树脂基片和石英。
现在参考图16，构成姿态传感器620的一个电极的图案A1放置在容器下半部620d中心的内表面上。图案A1的外周部分形成为圆形。
图案B1放在容器下半部620d中心的内表面上，位于图案A1外周侧之上。图案B1的内周部分形成为圆形，与图案A1的外周部分同心，而与图案A1的外周部分有间隔。图案B1的外周部分形成为圆形，与图案B1的内周部分同心，而与图案B1的内周部分有间隔。就是说，图案B1是环形的。图案B1沿径向的宽度约为图案A1直径的2至4倍。
图案C1放在容器下半部620d中心的内表面上，位于图案B1外周侧之上。图案C1的内周部分形成为圆形，与图案B1的外周部分同心，而与图案B1的外周部分有间隔。图案C1的外周部分形成为圆形，与图案C1的内周部分同心，而与图案C1的内周部分有间隔。就是说，图案C1是环形的。图案C1沿径向的宽度为图案B1沿径向的宽度的0.3至0.7倍。
图案D1放在容器下半部620d中心的内表面上，位于图案C1的外周侧之上。图案D1的内周部分形成为圆形，与图案C1的外周部分同心，而与图案C1的外周部分有间隔。图案D1的外周部分形成为圆形，与图案D1的内周部分同心，而与图案D1的内周部分有间隔。就是说，图案D1是环形的。图案D1沿径向的宽度为图案C1沿径向的宽度的0.8至1.2倍。
图案E1放在容器下半部620d中心的内表面上，位于图案D1的外周侧之上。图案E1的内周部分形成为圆形，与图案D1的外周部分同心，而与图案D1的外周部分有间隔。图案E1的外周部分形成为圆形，与图案E1的内周部分同心，而与图案E1的内周部分有间隔。就是说，图案E1是环形的。图案E1沿径向的宽度为图案D1沿径向的宽度的2.0至2.4倍。
图案F1放在容器下半部620d中心的内表面上，位于图案E1的外周侧之上。图案F1的内周侧部分形成为圆形，与图案E1的外周部分同心，而与图案E1的外周部分有间隔。图案F1的外周部分形成为圆形，与图案F1的内周部分同心，而与图案F1的内周部分有间隔。就是说，图案F1是环形的。图案F1沿径向的宽度为图案E1沿径向宽度的0.6至1.0倍。
与容器下半部620d的图案A1、B1、C1、D1、E1及F1的形状类似，在容器上半部620u上形成图案A2、B2、C2、D2、E2、F2。就是说，图案A2的外周部形成为圆形，而图案B2、C2、D2、E2及F2为环形。于是，容器下半部620d的图案A1、B1、C1、D1、E1及F1的形状分别几乎与容器上半部620u的图案A2、B2、C2、D2、E2及F2的形状相同。
如上所述，各图案A1、B1、C1、D1、E1、F1、A2、B2、C2、D2、E2及F2彼此绝缘。
在带有本发明的姿态传感器的机械表的实施例中，姿态传感器620相对于主盘102放置，使得x轴和y轴走向与主盘102的前表面平行，而且与表盘104的前表面平行。因此，姿态传感器620相对于主盘102的构成使得z轴走向垂直于主盘102的前表面，并垂直于表盘104的前表面。
与图10中所示引出线类似，从这些图案传送信号的引出线(未画出)与各图案A1、B1、C1、D1、E1、F1、A2、B2、C2、D2、E2及F2相连。
现在参考图16，在容器620a中装有导体液体628。例如，导电液体628是水银。在图16所示例子中，导电液体628的体积是容器620a的体积的1/63，最好是容器620a体积的1/80至1/40。导电液体628体积的确定是要允许导电液体628与两个或三个图案接触。
在图16所示的水平状态中，导电液体628与图案A1及图案B1接触。这样，在图16所示状态中，图案A1和图案B1被导电液体628短路(即它们彼此导通)。
就是说，图16显示当带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“平放姿态”时，其姿态传感器620所处的状态。
现在参考图17，图中显示在本发明的姿态传感器的第二实施例中，各图案对图案导通状态和电路中所放电阻之值之间的关系。
图17中所列项目和内容与图13中所列出的项目和内容相同。(5.1)姿态状态1图17中所示姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为0度至9度范围内的情况。
在姿态状态1中，电路块606的构成使图案A1和图案B1彼此导通，而且电阻R1与图案A1及图案B1串联。于是，在姿态状态1中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R1之值为参考值Rref(欧姆)。
例如，当四个线圈180、180a、180b及180c的组合电阻值设为1.7千欧姆时，参考值Rref为1.2千欧姆。(5.2)姿态状态2图17中所示姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为10度至17度范围的情况。
在姿态状态2中，电路块606的构成使图案B1和图案C1彼此导通，而且电阻R2与图案B1及图案C1串联。于是，在姿态状态2中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在这时电阻R2之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.9倍(即0.9×Rref)。(5.3)姿态状态3图17中所示姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面18度至23度范围的情况。
在姿态状态3中，图案B1、图案C1及图案D1彼此导通，而且电阻R2在电路块606中与图案B1、图案C1及图案D1串联。于是，在姿态状态3中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.4)姿态状态4图17中所示姿态状态4对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面24度至27度范围的情况。
在姿态状态4中，电路块606的结构使得图案C1和图案D1彼此导通，而且电阻R2与图案C1及图案D1串联。于是，在姿态状态4中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.5)姿态状态5图17中所示姿态状态5对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为28度至33度范围的情况。
在姿态状态5中，电路块606的构成使得图案C1、图案D1及图案E1彼此串联，而且电阻R3与图案C1、图案D1及图案E1串联。于是，在姿态状态5中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R3之值被配置为参考值Rref(欧姆)的0.8倍(即0.8×Rref)。(5.6)姿态状态6图17中所示姿态状态6对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为34度至45度范围内的情况。
在姿态状态6中，电路块606的构成使得图案D1和图案E1彼此串联，而且电阻R3与图案D1及图案E1中联。于是，在姿态状态6中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.7)姿态状态7图17所示姿态状态7对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为46度至63度范围内的情况。
在姿态状态7中，电路块606的结构使得图案E1和图案F1彼此导通，而且电阻R4与图案E1及图案F1串联。于是，在姿态状态7中，电阻R4被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R4之值被配置为参考值Rref(欧姆)的0.7倍(即0.7×Rref)。(5.8)姿态状态8图17所示姿态状态8对应于带有本发明的姿态传感器的机械表明相对于水平面为64度至80度范围的情况。
在姿态状态8中，电路块606的结构使得图案E1、图案F1及图案F2彼此导通，而且电阻R5与图案E1、图案F1及图案F2串联。于是，在姿态状态8中，电阻R5被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R5之值被配置为参考值Rref(欧姆)的0.6倍(即0.6×Rref)。(5.9)姿态状态9图17所示姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的情况。
姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为81度至99度范围的状态。
在姿态状态9中，电路块606的结构使得图案F1和图案F2彼此导通，而且电阻R6与图案F1及图案F2串联。于是，在姿态状态9中，电阻R6被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R6之值被配置为参考值Rref(欧姆)的0.5倍(0.5×Rref)。(5.10)姿态状态10图17所示姿态状态10对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为100度至116度范围内的情况。
在姿态状态10中，电路块606的结构使得图案F1、图案F2及图案E2彼此导通，而且电阻R5与图案F1、图案F2及图案E2串联。于是，在姿态状态10中，电阻R5被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.11)姿态状态11图17所示姿态状态11对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为117度至134度范围内的情况。
在姿态状态11中，电路块606的结构使得图案F2和图案E2彼此导通，而且电阻R4与图案F2及图案E2串联。于是，在姿态状态11中，电阻R4被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.12)姿态状态12图17所示姿态状态12对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为135度至146度范围内的情况。
在姿态状态12中，电路块606的构成使得图案E2和图案D2彼此导通，而且电阻R3与图案E2及图案D2串联。于是，在姿态状态12中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.13)姿态状态13图17所示姿态状态13对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为147度至152度范围内的情况。
在姿态状态13中，电路块606的构成使得图案E2、图案D2及图案C2彼此导通，而且电阻R3与图案E2、图案D2及图案C2串联。于是，在姿态状态13中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.14)姿态状态14图17所示姿态状态14对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为153度至156度范围内的情况。
在姿态状态14中，电路块606的结构使得图案D2和图案C2彼此导通，而且电阻R2与图案D2及图案C2串联。于是，在姿态状态14中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.15)姿态状态15图17所示姿态状态15对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为157度至162度范围内的情况。
在姿态状态15中，电路块606的构成使得图案D2、图案C2及图案B2彼此导通，而且电阻R2与图案D2、图案C2及图案B2串联。于是，在姿态状态15中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.16)姿态状态16图17所示姿态状态16对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为163度至170度范围内的情况。
在姿态状态16中，电路块606的结构使得图案C2和图案B2彼此导通，而且电阻R2与图案C2及图案B2串联。于是，在姿态状态16中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(5.17)姿态状态17图17所示姿态状态17对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“翻转平放姿态”的情况。
姿态状态17对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为171度至180度范围内的情况。
在姿态状态17中，电路块606的结构使得图案B2和图案A2彼此导通，而且电阻R1与图案B2及图案A2串联。于是，在姿态状态17中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值被配置为参考值Rref(欧姆)。(6)姿态传感器第三实施例接下来，将描述带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中，本发明的姿态传感器的第三实施例，即姿态传感器630。
在下面的描述中将主要解释本发明的姿态传感器的第三实施例与本发明的姿态传感器的第一实施例不同之点。因此，除了下述内容外的各点都将应用上文对本发明的姿态传感器第一实施例的描述。
现在参考图18，姿态传感器630有一个容器630a，其中，从顶上看的形状近似于圆形，而从侧面看的形状，即中心部分纵向截面的形状接近于圆形。因此，容器630a的形状几乎是球形的。
在图18中，x轴(在图18中向右的方向为正方向)和y轴(在图18中垂直于纸面的方向，从纸面的前面指向纸面背面的方向为正方向)是沿水平方向定义的。z轴(图18中向上的方向为正方向)是沿垂直于x轴和y轴的方向定义的。
这里，“圆形”包括几何上的圆形，还包括其形状接近于完美的圆形，但z轴方向的厚度稍不同于x轴方向厚度，包括z轴方向的厚度稍不同于y轴方向厚度的形状，以及包括x轴方向的厚度稍不同于x轴方向厚度的形状。
容器630a是在垂直方向相对于中心平面630c对称形成的。就是说，容器630a包括容器上半部630u和容器下半部630d。所以，所形成的容器630a中容器上半部630u和容器下半部630d是相对于中心平面630c对称的。就是说，所形成的容器上半部630u和容器下半部630d有相同的尺寸和相同的形状。
以这种方式，所形成的容器630a的形状近似于球形，以此能实现小尺寸、低截面(low-profile)的姿态传感器630。
容器630a是由绝缘材料制成的，如聚酰亚胺等塑料、玻璃树脂基片和石英。
现在参考图18，构成姿态传感器630的一个电极的图案A1放置在容器下半部630d中心的内表面上。图案A1的外周部分形成为圆形。
图案B1放在容器下半部630d中心的内表面上，位于图案A1外周侧之上。图案B1的内周部分形成为圆形，与图案A1的外周部分同心，而与图案A1的外周部分有间隔。图案B1的外周部分形成为圆形，与图案B1的内周部分同心，而与图案B1的内周部分有间隔。就是说，图案B1是环形的。图案B1沿径向的宽度约为图案A1直径的0.7至1.3倍。
图案C1放在容器下半部630d中心的内表面上，位于图案B1外周侧之上。图案C1的内周部分形成为圆形，与图案B1的外周部分同心，而与图案B1的外周部分有间隔。图案C1的外周部分形成为圆形，与图案C1的内周部分同心，而与图案C1的内周部分有间隔。就是说，图案C1是环形的。图案C1沿径向的宽度为图案B1沿径向的宽度的1.3至2.0倍。
图案D1放在容器下半部630d中心的内表面上，位于图案C1的外周侧之上。图案D1的内周部分形成为圆形，与图案C1的外周部分同心，而与图案C1的外周部分有间隔。图案D1的外周部分形成为圆形，与图案D1的内周部分同心，而与图案D1的内周部分有间隔。就是说，图案D1是环形的。图案D1沿径向的宽度为图案C1沿径向的宽度的0.8至1.2倍。
与容器下半部630d的图案A1、B1、C1及D1的形状类似，在容器上半部630u上形成图案A2、B2、C2、及D2。就是说，图案A2的外周部分形成为圆形，而图案B2、C2及D2为环形。于是，容器下半部630d的图案A1、B1、C1及D1的形状分别几乎与容器上半部630u的图案A2、B2、C2、及D2的形状相同。
如上所述，各图案A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、及D2彼此绝缘。
在带有本发明的姿态传感器的机械表的实施例中，姿态传感器630相对于主盘102放置，使得x轴和y轴走向与主盘102的前表面平行，而且与表盘104的前表面平行。因此，姿态传感器630相对于主盘102的构成使得z轴走向垂直于主盘102的前表面，并垂直于表盘104的前表面。
与图10中所示引出线类似，从这些图案传送信号的引出线(未画出)与各图案A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、及D2相连。
现在参考图18，在容器630a中装有导电液体638。例如导电液体638是水银。在图18所示例子中，导电液体638的体积是容器630a体积的1/6.5，最好是容器630a体积的1/3至1/10。导电液体638体积的确定是要允许导电液体638与两个或三个图案接触。
在图18所示的水平状态中，导电液体638与图案A1及图案B1接触。这样，在图18所示状态中，图案A1和图案B1被导电液体638短路(即它们彼此导通)。
就是说，图18显示为带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“平放姿态”时，其姿态传感器630所处的状态。
与图17类似，在本发明的姿态传感器第三实施例中，能够建立各图案对图案导通状态和电路中所放电阻之值之间的关系(未画出)。
图13中所列项目和内容与图13中列出的项目和内容相同。(6.1)姿态状态1图18中所示姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表水平放置的情况。
在姿态状态1中，电路块606的结构使得图案A1和图案B1彼此导通，而且电阻R1与图案A1及图案B1串联。于是，在姿态状态1中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值被配置成参考值Rref(欧姆)。
例如，当四个线圈180、180a、180b及180c的组合电阻值设为1.7千欧姆时，参考值Rref为1.2千欧姆。(6.2)姿态状态2图20中所示姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“倾斜状态”的情况。
姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面成45度角放置的情况。
在姿态状态2中，电路块606的构成使得图案B1、图案C1及图案D1彼此导通，而且电阻R2与图案B1、图案C1及图案D1串联。于是，在姿态状态2中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R2之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.75倍(即0.75×Rref)。(6.3)姿态状态3图21中所示姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“直立姿态”的情况。
姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表垂直放置的情况。
在姿态状态3中，电路块606的结构使得图案D1和图案D2彼此导通，而且电阻R3与图案D1及图案D2串联。于是，在姿态状态3中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。(7)姿态传感器第四实施例接下来，将描述带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中，本发明的姿态传感器的第四实施例，即姿态传感器640。
在下面的描述中将主要解释本发明的姿态传感器的第四实施例与本发明的姿态传感器的第一实施例的不同之点。因此，除了下述内容外的各点都将应用上文对本发明的姿态传感器第一实施例的描述。
现在参考图22和23，姿态传感器640有一个容器640a，其中，从顶上看的形状近似于圆形，而从侧面看，即中心部分纵向截面的形状接近于“长椭圆形(oblong)”，并在其接近中心处有一个颈部。就是说，从侧面看容器640a的形状，即中心部分纵向截面的形状是所谓的“蚕茧形”。
容器640a是在垂直方向相对于中心平面640c对称形成的。就是说，容器640a包括容器上半部640u和容器下半部640d。所以，所形成的容器640a中容器上半部640u和容器下半部640d是相对于中心平面640c对称的。就是说，所形成的容器上半部640u和容器下半部640d有相同的尺寸和相同的形状。
以这种方式，所形成的容器640a从侧面看的截面形状近似于蚕茧形，以此能实现小尺寸、低截面的姿态传感器640。
在图23中，x轴(在图23中向右的方向为正方向)和y轴(在图23中垂直于纸面的方向，从纸面的前面指向纸面背面的方向为正方向)是沿水平方向定义的。z轴(图23中向上的方向为正方向)是沿垂直于x轴和y轴的方向定义的。
在容器640a中，在含有x轴和y轴的平面中的形状，即中心部分截面的形状几乎是圆形的，而在包含x轴和z轴的平面中的形状，即中心部分纵向截面的形状接近于蚕茧形。
容器640a是由绝缘材料制成的，如聚酰亚胺等塑料、玻璃树脂基片和石英。
现在参考图23和28，构成姿态传感器640电极的图案A1位于容器下半部640d中心颈部外侧的内表面上。所形成的图案A1为环形。
图案B1放置在容器下半部640d中心的内表面上，位于图案A1的外周侧之上。图案B1的内周部分形成为圆形，与图案A1的外周部分同心，而与图案A1的外周部分有间隔。图案B1的外周部分形成为圆形，与图案B1的内周部分同心，而与图案B1的内周部分有间隔。就是说，图案B1是环形的。图案B1沿径向的宽度近似为图案A1直径的0.7至1.3倍。
图案C1放在容器下半部640d中心的内表面上，位于图案B1外周侧之上。图案C1的内周部分形成为圆形，与图案B1的外周部分同心，而与图案B1的外周部分有间隔。图案C1的外周部分形成为圆形，与图案C1的内周部分同心，而与图案C1的内周部分有间隔。就是说，图案C1是环形的。图案C1沿径向的宽度为图案B1沿径向的宽度的0.7至1.3倍。
图案D1放在容器下半部640d中心的内表面上，位于图案C1的外周侧之上。图案D1的内周部分形成为圆形，与图案C1的外周部分同心，而与图案C1的外周部分有间隔。图案D1的外周部分形成为圆形，与图案D1的内周部分同心，而与图案D1的内周部分有间隔。就是说，图案D1是环形的。图案D1沿径向的宽度为图案C1沿径向的宽度的0.7至1.3倍。
与容器下半部640d的图案A1、B1、C1及D1的形状类似，在容器上半部640u上形成图案A2、B2、C2及D2。就是说，图案A2、B2、C2及D2为环形。于是，容器下半部640d的图案A1、B1、C1及D1的形状分别几乎与容器上半部640u的图案A2、B2、C2及D2的形状相同。
如上所述，各图案A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2及D2彼此绝缘。
在带有本发明的姿态传感器的机械表的实施例中，姿态传感器640相对于主盘102放置，使得x轴和y轴走向与主盘102的前表面平行，而且与表盘104的前表面平行。因此，姿态传感器640相对于主盘的构成使得z轴走向垂直于主盘102的前表面，并垂直于表盘104的前表面。
与图10中所示引出线类似，从这些图案传送信号的引出线(未画出)与各图案A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2及D2相连。
现在参考图23，在容器640a中装有导电液体648。例如，导电液体648是水银。在图23所示例子中，导电液体648的体积是容器640a体积的1/27，最好是容器640a体积的1/50至1/10。导电液体638体积的确定是要允许导电液体648与两个或三个图案接触。
在图23所示的水平姿态中，导电液体648与图案A1及图案B1接触。这样，在图23所示状态中，图案A1和图案B1被导电液体短路(即它们彼此导通)。
就是说，图23显示当带有本发明的姿态传感器的机械表放置在“平放姿态”时，其姿态传感器640所处的状态。
现在参考图27，图中显示在本发明的姿态传感器第四实施例中各图案对图案导通状态和电路中所放电阻之值之间的关系。
图27中所列项目和内容与图13中列出的项目和内容相同。(7.1)姿态状态1图27中所示姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的情况。
姿态状态1对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面的角度几乎为零度的情况。
在姿态状态1中，如图26所示，电路块606的构成使得图案A1和图案B1彼此导通，而且电阻R1与图案A1及图案B1串联。于是，在姿态状态1中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值为参考值Rref(欧姆)。
例如，当四个线圈180、180a、180b及180c的组合电阻值为1.7千欧姆时，参考值Rref为1.2千欧姆。(7.2)姿态状态2图27中所示姿态状态2对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为1度至30度范围内的情况。
在姿态状态2中，电路块606的构成使得图案A1、图案B1及图案C1彼此导通，而且电阻R1与图案A1、图案B1及图案C1串联。于是，在姿态状态2中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值被配置成等于参考值Rref(欧姆)。(7.3)姿态状态3图27中所示姿态状态3对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为31度至60度范围内的情况。
在姿态状态3中，电路块606的构成使得图案B1、图案C1及图案D1彼此导通，而且电阻R2与图案B1、图案C1及图案D1串联。于是，在姿态状态3中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。
图24显示当带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面形成45度角放置时的姿态传感器640。(7.4)姿态状态4图27中所示姿态状态4对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为61度至89度范围内的情况。
在姿态状态4中，电路块606的构成使得图案C1、图案D1及图案D2彼此导通，而且电阻R3与图案C1、图案D1及图案D2串联。于是，在姿态状态4中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。(7.5)姿态状态5图27中所示姿态状态5对应于带有本发明的姿态传感器的机械表垂直放置的情况。
在姿态状态5中，电路块606的构成使得图案D1和图案D2彼此导通，而且电阻R3与图案C1、图案D1及图案D2串联。于是，在姿态状态5中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R3之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.5倍(即0.5×Rref)。
图25显示当带有本发明的姿态传感器的机械表垂直放置时的姿态传感器640。(7.6)姿态状态6图27中所示姿态状态6对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为91度至119度范围内的情况。
在姿态状态6中，电路块606的构成使得图案D1、图案D2和图案C2彼此导通，而且电阻R3与图案D1、图案D2及图案C2串联。于是，在姿态状态6中，电阻R3被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。(7.7)姿态状态7图27中所示姿态状态7对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为120度至149度范围内的情况。
在姿态状态7中，电路块606的构成使得图案D2、图案C2及图案B2彼此导通，而且电阻R2与电路块606中的图案D2、图案C2及图案B2串联。于是，在姿态状态7中，电阻R2被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R2之值被配置成参考值Rref(欧姆)的0.75倍(即0.75×Rref)。(7.8)姿态状态8图27中所示姿态状态8对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为150度至179度范围内的情况。
在姿态状态8中，电路块606的构成使得图案C2、图案B2及图案A2彼此导通，而且电阻R1与电路块606中的图案C2、图案B2及图案A2串联。于是，在姿态状态8中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值被配置成等于参考值Rref(欧姆)。(7.9)姿态状态9图27中所示姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表处于“翻转平放姿态”的情况。
姿态状态9对应于带有本发明的姿态传感器的机械表相对于水平面为近似180度范围内的情况。
在姿态状态9中，电路块606的结构使得图案B2和图案A2彼此导通，而且电阻R1与图案B2及图案A2串联。于是，在姿态状态9中，电阻R1被配置成由连线图案使它与四个线圈180、180a、180b及180c串联。在此时电阻R1之值被配置成等于参考值Rref(欧姆)。(8)姿态传感器第五实施例接下来，将描述带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中，本发明的姿态传感器的第五实施例，即姿态传感器650。
在下面的描述中将主要解释本发明的姿态传感器的第五实施例与本发明的姿态传感器的第一实施例的不同之点。因此，除了下述内容外的各点都将应用上文对本发明的姿态传感器第一实施例的描述。
现在参考图29，姿态传感器650有一个容器650a，其中，从顶上看的形状几乎是圆形，而从侧面看的形状接近于“长椭圆形(oblong)”。
所形成的容器650a是在垂直方向相对于中心平面650c对称的。容器650a的形状和尺寸与容器610a相同。
姿态传感器650的各图案形状与姿态传感器610各图案的形状相同。
现在参考图29，在容器650a中装有导电液体658。例如，导电液体658是水银。在图29所示例子中，导电液体658的体积是容器650a体积的1/28，最好是容器650a体积的1/50至1/10。导电液体658体积的确定使得允许导电液体658与两个或三个图案接触。
容器650a中装有绝缘液体654。绝缘液体654装在已装有导电液体658的容器中的全部或部分剩余空间。例如，绝缘液体654最好是绝缘油，如氯化联二苯、氯化苯、硅油等。
在图29所示例子中，绝缘液体654的体积是容器650a体积的1/1.04，最好是容器650a体积的1/1.02至1/1.1。绝缘液体654的体积最好是已装有导体液体658的容器650a剩余空间的1/3至1/1。
绝缘液体654的粘滞度最好是小于导体液体658的粘滞度。
使用绝缘液体654，而且使导体液体658的粘滞度小于绝缘液体654的粘滞度。从而能迅速和可靠地进行姿态检测而且能消除超灵敏的反应。
再有，绝缘液体654的比重被配置成小于导体液体658的比重。
使用绝缘液体664，而且使绝缘液体654的比重小于导体液体658的比重。从而能迅速和可靠地进行姿态检测。
在图29中所示水平状态中，导体液体658与图案A1及图案B1接触。这样，在图29所示状态中，图案A1和图案B1被导体液体658短路(就是说，它们彼此导通)。
就是说，图29显示当带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”的姿态传感器650的状态。(9)姿态传感器第六实施例接下来，将描述在带有本发明的姿态传感器的机械表实施例中，本发明的姿态传感器的第六实施例，即姿态传感器660。
在下面的描述中将主要解释本发明的姿态传感器的第六实施例与本发明的姿态传感器的第一实施例的不同之点。因此，除了下述内容外的各点都将应用上文对本发明的姿态传感器第一实施例的描述。
现在参考图30，姿态传感器660有容器660a，其中，它的外部形状几乎是球形的。容器630a的材料、形状和尺寸几乎与容器630a相同。
姿态传感器660的图案的形状与姿态传感器630相同。
在容器660a中装有导体液体668。导体液体668的材料和体积与导体液体638的材料和体积相同。
在容器660a中装有绝缘液体664。绝缘液体664装在已装有导体液体668的容器中的全部或部分剩余空间。例如，绝缘液体654最好是绝缘油，如氯化联二苯、氯化苯、硅油等。
在图30所示例子中，绝缘液体664的体积是容器660a体积的1/1.2，最好是容器650a体积的1/1.1至1/1.5。绝缘液体664的体积最好是已装有导体液体668的容器660a剩余空间的1/3至1/1。
绝缘液体664的粘滞度最好是小于导体液体668的粘滞度。
使用绝缘液体664，而且使导电液体668的粘滞度小于绝缘液体664的粘滞度。从而能迅速和可靠地进行姿态检测而且能消除超灵敏的反应。
再有，绝缘液体664的比重被配置成小于导体液体668的比重。
使用绝缘液体664，而且使绝缘液体664的比重小于导体液体668的比重。从而能迅速和可靠地进行姿态检测。
在图30中所示水平状态中，导体液体668与图案A1及图案B1接触。这样，在图30所示状态中，图案A1和图案B1被导体液体668短路(就是说，它们彼此导通)。
就是说，图30显示当带有本发明的姿态传感器的机械表处于“平放姿态”时姿态传感器660的状态。
再有，在本发明的姿态传感器的所有实施例中，使用导体流体是可能的。(10)对瞬时快慢变化率的模拟接下来，将描述对带有本发明的姿态传感器进行瞬时快慢变化率模拟的结果，已经开发出来的姿态传感器用于解决旧式机械表存在的这类问题。
现在参考图37，带有本发明的姿态传感器的机械表首先被调节到表的瞬时快慢变化率超前的状态，如图37中的细线所示。
在带有本发明的姿态传感器的机械表中，在平衡轮140转动到某一角度或大于该角度的情况下，当游丝140c的外端达到与第一触点部件168a或第二触点部件168b接触时，瞬时快慢变化率会进一步超前，因为游丝140c的有效长度被缩短了。
就是说，在带有本发明的姿态传感器的机械表中，在游丝140c的外端未达到与第一触点部件168a接触也未达到与第二触点部件168b接触的状态下，如图37中的细线所示，在弹簧完全卷绕的状态下，在平放姿态的快慢变化率约为23秒/日(它每日超前约23秒)。在直立姿态的快慢变化率约为18秒/日(它每日超前约18秒)。在从完全卷绕状态起已过去20小时之后，平放姿态的快慢变化率变为约17秒/日(它每日超前17秒)，而直立姿态的快慢变化率变为约13秒/日(它每日超前约13秒)。在从完全卷绕状态起已过去30小时之后，直立姿态的快慢变化率变为约-2秒/日(它每日迟后约2秒)，平放姿态的快慢变化率变为约-3秒/日(它每日迟后约3秒)。
在带有本发明的姿态传感器的机械表中，在游丝140c的外端与第一触点部件168a或第二触点部件168b接触的状态下，如图37中的粗线所示，在从弹簧完全卷绕起已过去27小时之前，瞬时快慢变化率能保持在约5秒/日(它保持在每日超前约5秒的状态)。在从完全卷绕状态起已过去30小时之后，瞬时快慢变化率变为约-2秒/日(它每日迟后约2秒)。
带有本发明的姿态传感器的机械表通过控制平衡轮的摆动角来压制表的瞬时快慢变化率的改变。这样，当于图37中细线所示旧式机械表相比较时，从完全卷绕状态起瞬时快慢变化率约为0至5秒/日的延续时间能够被延长。
就是说，在带有本发明的姿态传感器的机械表中，瞬时快慢变化率以约正或负5秒/日为限的持续时间约为32小时。这一持续时间值约为旧式机械表中瞬时快慢变化率以约正或负5秒/日为限的持续时间(约22小时)的1.45倍。
因此，模拟结果表明，与旧式机械表能得到的准确度相比，带有本发明的姿态传感器的机械表具有高准确度。
(7)本发明的效果如前所述，带有本发明的姿态传感器的机械表的构成能根据机械表所处各种姿态来控制平衡轮的转动角度。因此，即使该机械表放在任何姿态，其摆动角都能几乎保持为常数。工业上的可应用性本发明的姿态传感器尺寸小而且有高准确度。
此外，本发明的姿态传感器尺寸小而且有高准确度，因此它能用于机器工具、测量装置、图像装置、记录装置等之中。
再有，本发明的姿态传感器适用于实现具有简单结构和高准确度的机械表。
所以，当把本发明的姿态传感器应用于机械表时，便能实现具有简单结构和高准确度的机械表。
再有，带有本发明的姿态传感器的机械表适合于更高效地制造小尺寸、低截面(low-profile)和高准确度的机械表。
权利要求
1.一种姿态传感器，其特征在于该姿态传感器包括一个容器(610a、620a、630a和640a)，其构成的形状从顶上看为圆形，从侧面看包括一条曲线；多个图案(A1至E2及F2)同心地放置在该容器(610a、620a、630a和640a)的内表面上，以及装在所述容器(610a、620a、630a和640a)中的导电液体(608、628、638和648)。
2.根据权利要求1的姿态传感器，其特征在于所构成的容器(610a)的形状从侧面看为长椭圆形。
3.根据权利要求1的姿态传感器，其特征在于所构成的容器(620a)的形状从侧面看为椭圆形。
4.根据权利要求1的姿态传感器，其特征在于所构成的容器(630a)的外形为球形。
5.根据权利要求1的姿态传感器，其特征在于所构成的容器(640a)从侧面看其截面形状为蚕茧形。
6.根据权利要求1至5中任何一个的姿态传感器，其特征在于所述容器(610a、620a、630a和640a)中装有绝缘液体(654和664)。
7.根据权利要求1至6中任何一个的姿态传感器，其特征在于该姿态传感器的各图案包括放在中心的圆形图案和相对于该圆形图案同心放置的环形图案。
8.根据权利要求1至7中任何一个姿态传感器，其特征在于包含多个有不同电阻值的电阻(R1至R6)，这些电阻被放置成响应该姿态传感器导通图案的状态，其中，根据由所述姿态传感器已检测出的姿态传感器姿态检测结果，这些电阻之一被做成与该姿态传感器相连。
9.一种姿态传感器，其特征在于该姿态传感器包含一个限定该姿态传感器外形的容器；放在该容器内表面上的多个图案；装在该容器中的一种导电液体；以及装在该容器中的一种绝缘液体。
10.根据权利要求9的姿态传感器，其特征在于所述容器中装有的绝缘液体的比重小于所述容器中装有的导电液体的比重。
11.根据权利要求9或10的姿态传感器，其特征在于所述容器中装有的绝缘液体的粘滞度小于所述容器中装有的导电液体的粘滞度。
全文摘要
本发明的姿态传感器的特征在于包含一个容器,其形状从顶上看为圆形,从侧面看包括一条曲线,有多个图案同心地放置在该容器的内表面,并在该容器中装有导电液体。在本发明的一个方面中,容器610a被做成其形状从侧面看是长椭圆形的。此外,在本发明的另一方面中,容器620a被做成其形状从侧面看是椭圆形的。再有,在本发明的又一方面中,容器630被做成其外形是球形的。再有,在本发明的再一方面中,容器640a被做成从侧面看其截面形状是蚕茧形的。
文档编号G04B17/00GK1370268SQ00811702
公开日2002年9月18日 申请日期2000年3月17日 优先权日1999年8月12日
发明者渡边守, 重城幸一郎, 所毅 申请人:精工电子有限公司