DE1548039C3

DE1548039C3 - Time-keeping electrical device, in particular electronic clock

Info

Publication number: DE1548039C3
Application number: DE19651548039
Authority: DE
Inventors: Dieter 8501 Rueckersdorf Flachsbarth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-28
Filing date: 1965-09-28
Publication date: 1975-11-27
Also published as: DE1548039A1; DE1548039B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zeithaltendes elektrisches Gerät, insbesondere elketronische Uhr, das von einem Synchronmotor angetrieben wird, welcher über einen Verstärker von einem vozugsweise elektronischen Generator gesteuert wird, wobei die Frequenz des Steuergenerators selbsttätig von einer Zeitzeichen gebenden Einrichtung o. dgl. in bestimmten zeitlichen Intervallen korrigiert wird.The invention relates to a time-keeping electrical device, in particular an electronic clock, which is driven by a synchronous motor, which is preferably driven by an amplifier electronic generator is controlled, the frequency of the control generator being automatically controlled by a Time signal giving device or the like. Is corrected at certain time intervals.

Zeithaltende elektrische Geräte, wie elektrische oder elektronische Uhren u. dgl. werden in der Regel von einem Synchronmotor angetrieben, der von einer Spannung konstanter Frequenz erregt wird. Da die Frequenz der Netzspannung meist nicht die für genaue zeithaltende elektrische Geräte erforderliche Konstanz aufweist, wird an Stelle der Netzfrequenz die erheblich genauere Frequenz eines vorzugsweise elektronischen Steuergenerators benutzt, welcher über einen entsprechenden Verstärker den Synchronmotor speist. Die Genauigkeit eines solchen zeithaltenden Gerätes hängt von der Ganggenauigkeit des Generators ab. Je höher aber die Genauigkeit sein soll, um so höher werden die Kosten für das Gerät, wobei die Kosten mehr als linear steigen. Ein Nachteil all dieser bekannten zeithaltenden Geräte ist, daß sie, seien sie noch so genau, von Zeit zu Zeit korrigiert werden müssen.Time-keeping electrical devices such as electrical or electronic clocks and the like are generally used driven by a synchronous motor which is excited by a voltage of constant frequency. Since the The frequency of the mains voltage is usually not the one required for precise, time-keeping electrical devices Has constancy, the considerably more accurate frequency is preferred instead of the network frequency electronic control generator is used, which drives the synchronous motor via an appropriate amplifier feeds. The accuracy of such a time-keeping device depends on the accuracy of the generator away. However, the higher the accuracy, the higher the costs for the device, with the Costs increase more than linearly. A disadvantage of all of these known time-keeping devices is that they are no matter how accurate, need to be corrected from time to time.

Es wurde bereits vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 1245 865), eine als elektrische Hauptuhr verwendete Synchronuhr durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung anzutreiben, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist. Je nach der geforderten Genauigkeit der Uhr wird an Stelle der Netzfrequenz ein Frequenznormal höherer Genauigkeit verwendet. Über die Art der Regelung ist jedoch nichts ausgesagt.It has already been proposed (German Patent 1245 865) to use one as an electrical master clock Synchronous clock through the impulses of an oscillating circuit fed by a DC voltage source to drive, the oscillating circuit by a frequency standard on frequency constancy is adjustable. Depending on the required accuracy of the clock, a frequency standard is used instead of the mains frequency higher accuracy is used. However, nothing is said about the type of regulation.

Durch die schweizerische Patentschrift 382 073 ist eine Vorrichtung zur Regelung einer Zeitmeßeinrichtung durch ein Zeitnormal bekanntgeworden, bei der die Frequenz der Zeitmeßeinrichtung mit der Frequenz der Zeitmeßeinrichtung mit der Frequenz des Zeitnormals innerhalb einer bestimmten Meßperiode mit Hilfe einer Vergleichseinheit verglichen wird, wobei diese bei einer Abweichung ein die Frequenz der Zeitmeßeinrichtung korrigierendes Fehlersignal abgibt. Hierbei wird als Meßperiode eineThe Swiss patent specification 382 073 describes a device for regulating a time measuring device became known by a time standard in which the frequency of the timing device with the Frequency of the time measuring device with the frequency of the time standard within a certain measuring period is compared with the aid of a comparison unit, this being the frequency in the event of a deviation the timing device emits correcting error signal. A

ίο Schwebungsfrequenz verwendet, die durch Überlagerung der Frequenz des Zeitnormales und der Frequenz der Zeitmeßeinrichtung gebildet wird. Die Vergleichseinheit enthält einen voreinstellbaren Zähler, dem die Impulse der Zeitmeßeinrichtung über ein UND-Gatter zugeführt werden, welches über Kippstufen in Abhängigkeit von der Schwebungsfrequenz gesteuert wird. Je nach dem, ob innerhalb einer Meßperiode die im Zähler vorgewählte Impulszahl nicht erreicht bzw. überschritten wird, wird ein entsprechendes Ausgangssignal für einen Stellmotor gegeben, welches die Frequenz der Zeitmeßeinrichtung korrigiert. Ist jedoch die Anzahl der eintreffenden Impulse gleich der vorgewählten Impulszahl des Zählers, so wird kein korrigierendes Signal ausgelöst. Die BiI-dung der Schwebungsfrequenz sowie die Auswertung in der Vergleichseinheit erfordert einen erheblichen schaltungstechnischen Aufwand.ίο beat frequency used by superposition the frequency of the time standard and the frequency of the time measuring device is formed. The comparison unit contains a presettable counter to which the impulses of the timing device are transmitted AND gates are supplied, which via flip-flops as a function of the beat frequency is controlled. Depending on whether the number of pulses preselected in the counter is not within a measuring period is reached or exceeded, a corresponding output signal is given for a servomotor, which corrects the frequency of the timing device. However, it is the number of incoming pulses equal to the preselected number of pulses from the counter, no correcting signal is triggered. The education the beat frequency and the evaluation in the comparison unit requires a considerable circuitry effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein zeithaltendes elektrisches Gerät der eingangs beschriebenen Art den Aufwand wesentlich herabzusetzen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über zwei UND-Gatter ein Zeitvergleich zwischen den Zeitzeichen und den Generatorimpulsen in der Weise vorgenommen wird, daß den beiden UND-Gattern die Zeitzeichen unmittelbar und die Generatorimpulse mittelbar über eine Zählkette zugeführt werden, welche beim Durchlaufen ihres ersten Teiles ein L-Signal auf das eine UND-Gatter und beim Durchlaufen ihres anderen Teiles ein L-Signal auf das andere UND-Gatter gibt, und daß das an den Ausgängen der UND-Gatter auftretende Signal zur Korrektur der Generatorfrequenz dient. Die Zeitzeichen können hierbei über Telefon, Radio o. dgl. empfangen werden. Es wird also ein Vergleich der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitzeichen und einer bestimmten Anzahl von Generatorimpulsen vorgenommen. Die für den Generator erforderliche Genauigkeit hängt im wesentlichen von den zeitlichen Intervallen ab, in denen die Frequenz des Steuergenerators korrigiert werden soll. Ferner von der zulässigen Abweichung innerhalb eines Korrekturintervalles. Dies hängt im wesentlichen auch von der Kapazität der Zählkette ab. Sie muß so ausgelegt werden, daß bei der größtmöglichen Abweichung das Zeitzeichen in die entsprechende Zählperiode der Zählkette fällt.The invention is based on the object described above for a time-keeping electrical device Way to significantly reduce the effort. According to the invention, this is achieved by that a time comparison between the time signals and the generator pulses in the way is done that the two AND gates the time signals immediately and the generator pulses are fed indirectly via a counting chain, which when running through its first part an L signal to one AND gate and an L signal when passing through its other part the other AND gate gives, and that the signal appearing at the outputs of the AND gate for Correction of the generator frequency is used. The time signals can be used via telephone, radio or the like. be received. So it becomes a comparison of the time between two consecutive time signals and a certain number of generator pulses. The one required for the generator Accuracy depends essentially on the time intervals in which the frequency of the control generator should be corrected. Furthermore, from the permissible deviation within a correction interval. This essentially also depends on the capacity of the counting chain. It must be interpreted in such a way that that with the greatest possible deviation the time signal in the corresponding counting period of the Counting chain falls.

Das erfindungsgemäße Gerät hat den Vorteil, daß insbes. für den Generator 4 billige Einzelteile verwendet werden können.The device according to the invention has the advantage that especially 4 cheap items are used for the generator can be.

Vorzugsweise erfolgt die Korrektur mittelbar über einen Stellmotor, der von den UND-Gattern nachgeschalteten Zeitkippstufen beaufschlagt wird.The correction is preferably carried out indirectly via a servomotor, which is connected downstream from the AND gates Time tipping stages is applied.

An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.With reference to the drawing, in which an embodiment is shown schematically, the invention explained in more detail.

Die Zeiger einer Uhr 1 werden in üblicher Weise über ein Getriebe von einem Synchronmotor 2 angetrieben. Der Synchronmotor 2 wird von einem Ver-The hands of a clock 1 are driven in the usual way by a synchronous motor 2 via a gear. The synchronous motor 2 is driven by a

stärker 3 gespeist, welcher von einem Generator 4 gesteuert wird. Der Generator 4 kann beliebiger Art sein, muß jedoch so ausgebildet sein, daß die Frequenz korrigiert werden kann, was durch ein Potentiometer 5 angedeutet ist, welches von einem Stellmotor 6 betätig werden kann.stronger 3, which is fed by a generator 4 is controlled. The generator 4 can be of any type, but must be designed so that the frequency can be corrected, which is indicated by a potentiometer 5, which is controlled by a servomotor 6 can be operated.

Die Impulse des Generators 4 werden einer Zählkette 7 zugeführt, die in ihrem Aufbau sehr klein sein kann, da sie nur ein paar Impulse zählt, und dann wieder von vorne anfängt. Die Schaltung ist nun so vorgenommen, daß beim Durchzählen der ersten Hälfte der Zählkette ein Und-Gatter 8 und beim Durchzählen der zweiten Hälfte der Zählkette ein Und-Gatter 9 Signal erhält. Weist die Zählkette 7 beispielsweise 50 Zählschritte auf, so erhält beim Durchschreiten der Zählschritte 1 bis 25 das Und-Gatter 8 und beim Übergang von 25 bis 50 das Und-Gatter 9 ein L-Signal. Den beiden Und-Gattern 8 und 9 wird über eine Leitung 10 das Zeitzeichen zugeführt. Trifft das Zeitzeichen nicht genau zu dem Zeitpunkt ein, bei welchem die Zählkette 7 von Und-Gatter 8 auf Und-Gatter 9 umschaltet, so wird entweder das Und-Gatter 8 oder das Und-Gatter 9 am Ausgang Spannung führen, wodurch über eine den Und-Gattern 8 und 9 nachgeschaltete Kippstufe 11 bzw. 12 der Stellmotor 6 entsprechend erregt wird, welcher dann eine Stellbewegung bestimmter Größe und Richtung ausführt. Trifft das Zeitzeichen genauThe pulses from the generator 4 are fed to a counting chain 7 which is very small in structure because it only counts a few impulses and then starts all over again. The circuit is now like this made that when counting through the first half of the counting chain an AND gate 8 and when Counting through the second half of the counting chain receives an AND gate 9 signal. Assigns the counting chain 7 for example 50 counting steps, then the AND gate is assigned when counting steps 1 to 25 are passed 8 and at the transition from 25 to 50 the AND gate 9 has an L signal. The two AND gates 8 and 9 the time signal is supplied via a line 10. Does the time signal not exactly match that A point in time at which the counting chain 7 switches from AND gate 8 to AND gate 9, then either the AND gate 8 or the AND gate 9 lead to voltage at the output, which means that via a AND gates 8 and 9 downstream flip-flop 11 or 12, the servo motor 6 is excited accordingly, which then executes an adjusting movement of a certain size and direction. Hit the time signal exactly

ίο zu dem Zeitpunkt ein, wo die Zählkette ihre Ausgangssignale wechselt, so können beide Und-Gatter angesteuert werden und beide Zeitkipper loslaufen. Es entsteht aber kein Spannungsgefälle zwischen den beiden Ausgängen, so daß der Stellmotor nicht läuft.ίο at the point in time when the counting chain receives its output signals changes, both AND gates can be activated and both time tippers can start running. However, there is no voltage gradient between the two outputs, so that the servomotor does not run.

Wird die Kippstufe 11 erregt, so geht die Uhr etwas nach, und wenn die Kippstufe 12 erregt wird, dann geht die Uhr etwas vor. In entsprechender Weise wird der Generator 4 geregelt, so daß sich im Endeffekt ein geringes Pendeln um die Nullabweichung ergibt.If the flip-flop 11 is energized, the clock slows down a little, and if the flip-flop 12 is energized, then the clock goes ahead a little. The generator 4 is regulated in a corresponding manner, so that in the end results in a slight oscillation around the zero deviation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Time-keeping electrical device, in particular an electronic clock, operated by a synchronous motor is driven, which via an amplifier by a preferably electronic Generator is controlled, the frequency of the control generator being automatically controlled by a time signal giving device or the like. Is corrected at certain time intervals, thereby characterized in that a time comparison between the time signals is carried out via two AND gates (8, 9) and the generator pulses is made in such a way that the two AND gates the Time signals are supplied directly and the generator pulses are supplied indirectly via a counting chain (7), which when passing through their first part an L signal to the one AND gate (8) and when Passing through their other part of an L signal to the other AND gate (9) indicates, and that The signal occurring at the outputs of the AND gates (8, 9) is used to correct the generator frequency.

2. Time-keeping electrical device according to claim 1, characterized in that the correction takes place indirectly via a servomotor (6), which is connected downstream of the AND gates (8, 9) Time tipping stages (11, 12) is applied.