专利名称：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简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
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。特别地，所述分轮外缘上均勻分布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。所述时轮外缘上均勻分布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。进一步地，所述分轮上的每个电阻槽通过分轮上的两根引线并联连接，所述时轮 上的每个电阻槽通过时轮上的两根引线并联连接。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；
其次，分别获取所述分轮上的电阻两端的电压值以及所述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、结构简单、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 测方法还具有简便易行等优点。
图1为本发明时钟钟针位置检测装置的结构示意图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。
具体实施例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 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，分轮外缘上均勻分布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。时轮外缘上均勻分布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 之间的一一对应关系，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。每个电阻201都可以通过与其对应的电阻槽203上引出的两根弓丨线206、207将电 压值传送至计算机进行处理。为了简化电路设计，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、 结构简单、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 法具有简便易行的优点。当电阻201阻值设置较小时，电压变化也会很微小，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。
权利要求
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。
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，所述分轮上的每个 电阻槽通过分轮上的两根引线并联连接，所述时轮上的每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；其次，分别获取所述分轮上的电阻两端的电压值以及所述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。
全文摘要
本发明涉及的钟针位置检测装置在分轮外缘上均匀分布60个电阻槽，电阻槽开口向外，装配有阻值各不相同的电阻；时轮外缘上均匀分布12个电阻槽，电阻槽开口向外，装配有阻值各不相同的电阻。电阻槽底部设置一弹性部件；电阻槽内壁上分布有导电层，导电层与两根引线电联接。电阻一端与弹性部件相接触，另一端位于电阻槽开口处；电阻的两端均分布有导电层。当弹性部件处于非伸缩状态时，电阻的一端露出在电阻槽外，电阻的导电层与电阻槽的导电层不接触；当弹性部件处于压缩状态时，电阻的导电层与电阻槽的导电层形成电联接。此外还提供了利用本装置进行位置检测的方法。实现了与机芯一体化、定位精确、结构简单、低成本、易于安装的钟针检测装置。
文档编号G04D7/00GK101976035SQ20101050698
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者史亚萍, 景峰, 王波, 种法会 申请人:烟台持久钟表集团有限公司