DE2841946A1 - Elektronische uhr - Google Patents
Elektronische uhrInfo
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- DE2841946A1 DE2841946A1 DE19782841946 DE2841946A DE2841946A1 DE 2841946 A1 DE2841946 A1 DE 2841946A1 DE 19782841946 DE19782841946 DE 19782841946 DE 2841946 A DE2841946 A DE 2841946A DE 2841946 A1 DE2841946 A1 DE 2841946A1
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- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
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Description
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Anwaltsakte: D-4508
Anmelder: Kabushiki Kaisha Daini Seikosha, Tokyo / Japan
Elektronische Uhr
Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr.
Bisher ist ein im allgemeinen verwendeter Anzeigemechanismus für eine Quarzuhr mit einer Analoganzeige so angeordnet, wie in Fig.1
dargestellt ist. Der Ausgang eines Motors mit einem Stator 1, einer Wicklung 7 und einem Rotor 6 wird an ein Räderwerk bzw. ein
Getriebe mit Zahnrädern 2 bis 5 übertragen, und der Ausgang des Getriebes wird an den Anzeigemechanismus, beispielsweise einen
Sekunden-, einen Minuten- und einen Stundenzeiger oder unter bestimmten Umständen über nicht dargestellte Zahnräder an eine Datumsanzeige
übertragen, um dadurch den Anzeigemechanismus anzutreiben.
In Fig.2 ist ein Beispiel einer Schaltung für eine herkömmliche
elektronische Uhr dargestellt. Die Frequenz eines Signals von einem Schwingkreis 10 wird laufend durch eine Frequenzteilerschaltung
11 geteilt. Diese frequenzgeteilten Signale werden in zwei Signale mit einer Impulsbreite von 7,8ms und einer Dauer von
2s umgesetzt, sind aber aufgrund der Verwendung einer Impulsverknüpfungsschaltung
12 um 1s in der Phase verschoben; diese Signale werden an Eingänge 15 und 16 von Ansteuerinverter 13a und 13b
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angelegt. Infolgedessen wird ein Umkehrimpuls, durch welchen jede
Sekunde die Stromrichtung geändert wird, an die Wicklung 7 angelegt,
und der an zwei Polen magnetisierte Rotor 6 wird nacheinander um Schritte von 180° gedreht. Ein Beispiel der Stromwellen
an der Wicklung zu diesem Zeitpunkt ist in Fig.3 dargestellt. Inzwischen
sind die Impulsbreite des Ansteuerimpulses (beispielsweise 7,Srpß wie bei dem vorstehend wiedergegebenen Beispiel) , der
Widerstandswert der Wicklung, die Windungsanzahl in der Wicklung, die Größen der jeweiligen Teile des Schritt(schalt)motors usw.
entsprechend ausgelegt, um den Schrittmotor konstant bzw. ständig anzutreiben, selbst wenn ein Zustand bzw. eine Bedingung, durch
den bzw. die die elektronische Uhr beeinflußt wird, angetroffen wird, d.h. die Belastung des Räderwerks bzw. des Getriebes wird
infolge der zusätzlichen Datumanzeige groß, die Uhr wird in einem Magnetfeld angeordnet, oder der Innenwiderstand einer Batterie
nimmt infolge niedriger Temperatur zu. Infolgedessen wird zuviel Energie verbraucht, um so den Betrieb unter den vorerwähnten Bedingungen
zu gewährleisten, obwohl die Uhr unter normalen Bedingungen kein großes Drehmoment erfordert. Dadurch ist jedoch verhindert,
daß der gesamte Energieverbrauch in der elektronischen Uhr verringert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektronische Uhr unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Schwierigkeiten
derart zu verbessern, daß der Energieverbrauch geringer wird, indem Impulse mit einer minimalen Impulsbreite zugeführt werden,
die dem Schrittmotor bei dem jeweiligen Belastungszustand entspricht.
Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Uhr erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche *
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungs:
formen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig.1 ein Beispiel eines Anzeigemechanismus für eine
elektronische Uhr mit analoger Anzeige;
Fig.2 ein Beispiel einer Schaltung der herkömmlichen
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elektronischen Uhr;
Fig.3 ein Beispiel einer Kurvenform des Ansteuer-
und Treiberstroms eines Schrittmotors;
Fig.4a bis 4c ein Beispiel einer Ansteuer- und Treiberimpulsfolge
gemäß der Erfindung;
Fig.5 bis 7 schematische Darstellungen zur Erläuterung
eines Betriebsprinzips zum Fühlen des Motors;
Fig.8 Beispiele der Wellenform des Treiberstroms des
Schrittmotors;
Fig.9 und 10 eine Ausführungsform einer Bewegungsfühlschaltung
für einen Rotor bzw. ein Beispiel einer Wellenform einer Fühlspannung;
Fig.11 und 13 Kurven, welche die Beziehung zwischen einem
Drehwinkel eines Rotors und einer induzierten Spannung nach der Ansteuerung wiedergeben;
Fig.12 eine weitere Ausführungsform einer Bewegungs
fühlschaltung für einen Rotor gemäß der Erfindung;
Fig.14 ' eine induzierte Spannungswellenform und eine
Stromwellenform zu dem Zeitpunkt, an welchem die Impulsbreite eines Treiberimpulses geändert
wird;
Fig.15 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen der
Impulsbreite eines Treiberimpulses und dem Spitzenpotential einer induzierten Spannung danach
wiedergibt;
Fig.16 ein Beispiel für eine Wellenform einer induzier
ten Spannung zu dem Zeitpunkt, an welchem die Bewegung eines Rotors gefühlt wird;
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Fig.17 ein Blockschaltbild einer Ausfuhrungsform ge
mäß der Erfindung;
Fig.18 ein Ablaufdiagramm des für diese Ausführungs
form erforderlichen Impulses;
Fig.19 Ausführungsformen einer Ansteuer- und Treiber
schaltung sowie einer Fühlschaltung;
Fig.20a und 20b eine Schaltung sowie ein Blockschaltbild eines
Vergleichers;
Fig.21a und 21b Kurvendarstellungen zur Erläuterung eines Vergleichers;
Fig.22 eine Ausführungsform einer Steuerschaltung;
Fig.23 eine weitere Ausführungsform der Fig.19; und
Fig.24 eine Konstantspannungs schaltung.
Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft ein Ansteuer- und Treibersystem zum Ansteuern eines Schrittmotors einer elektronischen
Uhr mit Analoganzeige mit einem geringeren Energieverbrauch. Vor einer genaueren Beschreibung der Erfindung wird anhand der
Fig.4a bis 4c ein Beispiel der Arbeitsweise der Erfindung gegeben.
Die Ansteuer- und Treiberimpulse für den in der erfindungsgemäßen
elektronischen Uhr verwendeten Schrittmotor setzen sich aus zwei Impulsarten zusammen, nämlich einem normalen Treiberimpuls und
einem Korrekturtreiberimpuls. Die Reihenfolge der dem Schrittmotor zugeführten Impulse erfolgt in der Reihenfolge, normaler
Treiberimpuls und dann Korrekturtreiberimpuls, wobei jedoch der Korrekturtreiberimpuls
dem Motor in der Regel dann zugeführt wird, wenn der Schrittmotor durch den normalen Treiberimpuls nicht gedreht
werden kann. Da der Korrekturtreiberimpuls dem Schrittmotor zugeführt und dadurch angezeigt wird, daß der Motor durch Zuführen
des normalen Treiberimpulses nicht gedreht werden kann, ist die Impulsbreite des nächsten normalen Trieberimpulses um eine
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vorbestimmte Breite länger gemacht, um dann Motor ohne weiteres
weiterzudrehen.
Im unterschied hierzu wird die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses
um eine vorbestimmte Breite kürzer gemacht, wenn nur der normale Treiberimpuls dem Motor zugeführt wird, um den
Schrittmotor um wenige Schritte weiterzudrehen.
Infolge der vorbeschriebenen Arbeitsweise wird die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses P- eine minimale Impulsbreite, um
den Schrittmotor bei dem jeweiligen Belastungszustand anzutreiben.
Folglich ist der Energieverbrauch in dem Schrittmotor auf ein Minimum herabgesetzt. Wie beispielsweise in Fig.4a dargestellt,
ermöglicht die vorbeschriebene Arbeitsweise, daß der Impuls mit einer Impulsbreite P1 von 3,9ms zu diesem Zeitpunkt ein
Impuls mit einer kleineren Impulsbreite von 3,4ms wird. Wenn dann der Schrittmotor unter dieser Bedingung noch weiter gedreht
werden kann, wird bei der vorbeschriebenen Arbeitsweise die Impulsbreite P1 2,9ms gemacht, nachdem der Schrittmotor einige
Schritte durch Impulse mit einer Impulsbreite von 3,4ms gedreht wird. Wenn nunmehr der Schrittmotor unter dieser Bedingung nicht
mehr gedreht werden kann, wird, bei der vorbeschriebenen Arbeitsweise
ein entsprechender Zustand, d.h. ein sich nicht drehender Rotor gefühlt, so daß schnell der Korrekturimpuls P2 an den Motor
angelegt wird, und dann wird die Impulsbreite von bei den nachfolgenden
Schritten zugeführten Impulsen auf 3,4ms eingestellt.
Danach wird die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses durch Wiederholen der vorbeschriebenen Arbeitsweise auf 3,4ms gehalten.
Wenn aus irgendwelchen Gründen der Schrittmotor in den Zustand kommt, daß der Motor durch Anlegen des normalen Treiberimpulses
mit einer Impulsbreite von 3,4ms nicht mehr gedreht werden kann, wird dieser Zustand, daß sich der Rotor nicht mehr dreht, durch
Fühlen der Bewegung des Rotors gefühlt, wie in Fig.4b dargestellt ist, so daß schnell ein korrigierender Treiberimpuls erzeugt
wird. Die Impulsbreite der nach den folgenden Schritten zugeführten, normalen Treiberimpulse wird auf 3,9ms eingestellt. Wenn
danach die Impulsbreite breit genug wird, um den Motor wieder zu drehen, wird, wie in Fig.4c dargestellt, die Impulsbreite des
normalen Treiberimpulses nach einigen normalen Antriebssehritten
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mit Impulsen mit einer Breite von 3,9ms entsprechend der vorbeschriebenen
Arbeitsweise auf 3,4ms eingestellt.
Nachdem die erfindungsgemäße Arbeitsweise erläutert worden ist, wird nunmehr das Fühlen der Bewegung des Rotors erläutert, da
dies ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist. Obwohl die Bewegung des Rotors von außen mit Hilfe eines entsprechenden Elements
wie beispielsweise eines mechanischen Schalters oder eines Halbleiters gefühlt wird, ist es sehr schwierig, ein solches Teil
bzw. einen derartigen Mechanismus in dem Fall vorzusehen, wo das Volumen klein ist, wie beispielsweise im Fall einer elektronischen
Uhr. Im folgenden werden zwei verschiedene Arten, eine Bewegung zu fühlen, anhand von Beispielen zum Fühlen der Bewegung
des Rotors beschrieben, wozu kein äußeres Element erforderlich ist und wozu eine Fühlschaltung auf einem IC-Chip geschaffen werden
kann, auf welchem ein Schwingkreis, eine Frequenzteilerschaltung, eine Treiberschaltung usw. ausgebildet sind.
Bei dem ersten Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, daß sich die Wellenform des Treiberstroms entsprechend der Stellung des
Rotors ändert, wenn ein Stator einer bestimmten Form verwendet wird. In Fig.5ist ein Stator 1 in Form eines Teils dargestellt,
in welchem magnetisch sättigbare Teile 17a und 17b ausgebildet
sind. Die Teile sind magnetisch an einen Magneten gekoppelt, der mit einer Wicklung 7 bewickelt ist. An dem Stator sind Einschnitte
18a und 18b zum Festlegen der Drehrichtung des Rotors 6 vorgesehen, welcher mit Hilfe von zwei Polen in radialer Richtung magnetisiert
wird. In Fig.5 ist ein Zustand dargestellt, unmittelbar
nachdem Strom der Wicklung 7 zugeführt ist. Wenn jedoch kein Strom der Wicklung zugeführt wird, wird der Stator 8 in der Stellung
stationär gehalten, in welcher der Winkel zwischen den Einschnitten 18 und dem Magnetpol des Rotors etwa 90° ist. Wenn in
diesem Zustand Strom in der angegebenen Pfeilrichtung durch die Wicklung 7 fließt, werden die Magnetpole in dem Stator erregt,
wie in Fig.5 dargestellt ist, und der Rotor 6 beginnt sich infolge
der Abstoßung im Uhrzeigersinn zu drehen. Wenn der Stromfluß durch die Wicklung 7 unterbrochen wird, kommt der Rotor 6 bei
dem Zustand zum Stillstand, der dem in Fig.5 dargestellten ent-
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gegengesetzt ist. Wenn danach Strom in der entgegengesetzten Richtung durch die Wicklung 7 fließt, dreht sich der Rotor 6
weiter im Uhrzeigersinn.
In dem Schrittmotor, der mit einem Stator in einem Formkörper mit den sättigbaren· Teilen 17a und 17b versehen ist, weist die
Stromwelle einen allmählichen Anstieg auf, wie in Fig.3 dargestellt
ist, wenn der Strom durch die Wicklung 7 fließt, und zwar deshalb, weil der magnetische Widerstand des von der Wicklung
gebildeten magnetischen Kreises sehr niedrig ist, bevor sich die sättigbaren Teile 17a und 17b des Stators 1 sättigen,und folglich
wird die Zeitkonstante 1/ der Reihenschaltung aus dem Widerstand "R" und der Wicklung größer. Dies kann anhand der folgenden
Gleichung erläutert werden:
= L/R, L = N
Infolgedessen ist &= N2/(R χ R), wobei L die Induktivität der
Wicklung 7, N die Windungszahl der Wicklung 7 und R der magnetischen Widerstand ist. Wenn die sättigbaren Teile 17a und 17b des
Stators 1 gesättigt sind, ist die Permeabilität des gesättigten Teils dieselbe wie die der Luft, so daß der magnetische Widerstand
"Rm" zunimmt und dxeZeitkonstante "0 " äes Kreises kleiner
wird, wie in Fig.3 dargestellt ist. Folglich steigt der .Strom
plötzlich an. Da die Sattigungsze.it auch von dem Zustand der Magnetisierung
des Motors abhängt, wird die Sättigungszeit entsprechend
der Zunahme des Stromwertes mit der Zeit langer, wenn der Impuls abgeschnitten wird. Da infolgedessen die Sättigungszeit
lang wird, nachdem der Korrekturimpuls dem Schrittmotor zugeführt ist, kann ein Entmagnetxsierungsimpuls zum Aufheben der vorerwähnten
Wirkung an den Schrittmotor abgegeben werden. Das Fühlen der Rotorbewegung führt dann in diesem Beispiel zu einer unterschiedlichen
Zeitkonstanten der Reihenschaltung aus dem Widerstand und der Wicklung. Der Grund, weshalb sich eine unterschiedliche
Zeitkonstante ergibt, wird anhand der Zeichnungen erläutert.
In Fig.6 ist der Zustand der magnetischen Flüsse zu dem Zeitpunkt,
dargestellt, an dem Strom durch die Wicklung 7 zu fließen be-
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ginnt, und die Magnetpole des Rotors 6 sind an der Stelle festgelegt,
an welcher der Rotor 6 sich zu drehen beginnen kann. Magnetische Feldlinien 20a und 20b zeigen, wie die magnetischen
Flüsse von dem Rotor 6 aus erzeugt werden. Obwohl in der Praxis ein Fluß existiert, welcher die Wicklung kreuzt, ist dieser im
vorliegenden Fall weggelassen. Die magnetischen Feldlinien 20a und 20b verlaufen in der in Fig.6 dargestellten Pfeilrichtung.
Die sättigbaren Teile 17a und 17b sind in den meisten Fällen
nicht gesättigt worden. In diesem Zustand bzw. unter dieser Voraussetzung fließt dann der Strom durch die Wicklung 7 in der
angegebenen Pfeilrichtung, um so den Rotor im Uhrzeigersinn zu drehen. Die durch die Wicklung 7 erzeugten magnetischen Flüsse
19a und 19b werden dann durch die von dem Rotor 6 erzeugten
Flüsse 20a und 20b an den Sättigungsteilen 17a und 17b verstärkt, so daß die Sättigungsteile 17a und 17b des Stators schnell gesättigt
werden. Danach wird der magnetische Fluß, welcher ausreichend stark ist, um den Rotor 6 zu drehen, in dem Rotor 6 erzeugt;
dies ist jedoch im Fall der Fig.6 weggelassen. Die Stromform, welche zu diesem Zeitpunkt durch die Wicklung fließt, ist
in Fig.8 mit 22 bezeichnet.
In Fig.7 ist ein Zustand des Magnetflusses dargestellt, in welchem
der Strom durch die Wicklung 7 geflossen ist, wenn sich der Rotor aus irgendwelchen Gründen nicht drehen konnte und in seine
Ausgangsstellung zurückgekehrt ist. Um den Rotor 6 zu drehen, muß der Strom durch die Wicklung in der entgegengesetzten Richtung
fließen, wie durch die Pfeile angegeben ist, d.h. in derselben Richtung wie der in Fig.6 dargestellte Strom. Da jedoch in
diesem Fall an die Wicklung 7 bei jeder Umdrehung Wechselstrom angelegt wird, wird ein Zustand wie dieser herbeigeführt, wenn
sich der Rotor 6 nicht drehen kann. Da in diesem Fall der Rotor 6 nicht gedreht werden konnte, ist die Richtung des von dem Rotor
6 erzeugten Magnetflusses dieselbe, die in Fig.6 dargestellt
ist. Da der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, wird die Flußrichtung die, die durch die Linien 21a und 21b dargestellt
ist. Die von dem Rotor 6 und der Wicklung 7 erzeugten Magnetflüsse heben einander bei den Sättigungsteilen 17a und 17b
des Stators 1 auf. Um die sättigbaren Teile des Stators 1 zu
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sättigen ist viel mehr Zeit erforderlich. Dieser Zustand ist
mit der Kurve 23 in Fig.8 dargestellt.
Ein Beispiel einer Stellungsfühleinrichtung für den Rotor, bei
der die vorbeschriebene Erscheinung ausgenutzt wird, ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. In Fig.9 ist eine Stellungsfühlschaltung
für einen Rotor dargestellt, welche durch Hinzufügen von Fühlgliedern 28 und 29, eines Fühlwiderstandes 30, eines Übertragungsgliedes
31 zum Laden eines Kondensators 33 und eines Spannungsvergleichers 32 zu der herkömmlichen Ansteuer- und Treiberschaltung,
d.h. eines Treiberinverters gebildet ist, der aus MOS-Gliedern 24 bis 27 zusammengesetzt ist. Bei einer Zeitsteuerung
für einen normalen Ansteuerbetrieb fließt der Strom über den Strompfad 34, die Wicklung 7 wird erregt und der Rotor angetrieben.
Nachdem der Rotor im wesentlichen aufgehört hat,sich zu drehen, wird ein erstes Fühlimpuls über einen Weg 35 für kurze Zeit
(ungefähr 0,5ms bis 1ms) an die Wicklung 7 angelegt, und danach wird ein zweiter Fühlimpuls über einen Weg 36 an die Wicklung 7
angelegt.
Wenn nunmehr durch den normalen Treiberimpuls der Rotor um einen Schritt weitergedreht wird, ist die Beziehung zwischen dem Magnetpolen
des Rotors und den Magnetpolen des Stators zu dem Zeitpunkt, wenn der erste Fühlimpuls an die Wicklung angelegt wird,
der Zustand gewesen, daß der Rotor wieder um einen Schritt an getrieben
werden kann, wie in Fig.6 dargestellt ist. Der ansteigende Teil der Stromkurve stellt zu diesem Zeitpunkt eine Wellenform
mit einer sofortigen Anstiegszeit dar, wie durch die Kurve 22 in Fig.8 gezeigt ist. Wenn der zweite Fühlimpuls an die Wicklung
angelegt wird, ist der Teil des Rotors derselbe wie die Stelle im Falle des ersten Fühlimpulses (wobei die Impulsbreite
des Fühlimpulses klein und der Widerstand 30 mit einem großen Widerstandswert mit der Wicklung in Reihe geschaltet ist, so
daß sich der Rotor-bei Anlegen des Fühlimpulses nicht drehen
kann). Da die Erregungsrichtung diesbezüglich entgegengesetzt ist, wird die Lagebeziehung zwischen den Magnetpolen des Rotors und
denen des Stators die in Fig.7 dargestellte Beziehung, und der Anstiegsteil der Stromkurve wird der Kurventeil mit einer lang-
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samen Anstiegszeit, wie durch die Kurve 23 in Fig.8 dargestellt
ist. Da jedoch der Fühlwiderstand 30 zum Zeitpunkt des Anlegens des Fühlimpulses mit der Wicklung in Reihe geschaltet ist,
stimmt diese FoIHn1 abgesehen von der im Anstiegsteilf nicht genau
mit der Form in Fig.8 überein.
Die Tatsache, daß das durch den ersten Fühlimpuls geschaffene Potential V - auf ein viel höheres Potential ansteigt als das
durch den zweiten Fühlimpuls geschaffene Potential V ~f wie in
Fig.10a dargestellt ist, ist dann durch Beobachten der Spannung an dem Fühlwiderstand 30 zu erkennen.
Wenn der Rotor durch das Anlegen des normalen Treiberimpulses nicht einen Schritt gedreht werden kann, ist der Rotor in seine
Ausgangsstellung zurückgekehrt; die Lagebeziehung zwischen den Magnetpolen des Rotors und denen des Stators zum Zeitpunkt des
Anlegens des ersten und des zweiten Fühlimpulses wird gegenüber der Beziehung zur Zeit der normalen Drehbewegung die entgegengesetzte
Beziehung bzw. ist dieser entgegengesetzt. Infolgedessen wird in der an dem Fühlwiderstand 30 geschaffenen Spannung das
Potential V ~ größer als das Potential V1, wie in Fig.10b dargestellt
ist.
Infolgedessen kann selbstverständlich durch Vergleichen des Wertes
des Potentials V .. mit dem Wert des Potentials V ~ festgestellt
werden, ob der Rotor bei Anlegen des normalen Treiberimpulses eine normale Bewegung ausgeführt hat. In dieser Ausführungsform
beträgt der Spannungsunterschied zwischen den Potentialen V- und V 2 etwa 0,4V. Ein derartiger Potentialwert kann ohne
weiteres gefühlt werden. Um den vorbeschriebenen FühlVorgang auszuführen,
kann beispielsweise die in Fig.9 dargestellte Schaltung verwendet werden, in welcher das Verknüpfungsglied 31 zum Zeitpunkt
des ersten Fühlimpulses sich in eingeschaltetem Zustand befindet, so daß der Kondensator 33 durch das Potential V- geladen wird,
und dann wird das Potential V1, das auf dem Kondensator 33 zum
Zeitpunkt.des Anlegens des zweiten Fühlimpulses geladen ist, mit
dem Potential V o an den Anschlüssen des Fühlwiderstands 30 in
s2
einem -Spannungsvergleicher 33 verglichen, um entscheiden zu können,
welches Potential groß bzw. hoch ist.
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Die Erläutertmg des ersten prinzipiellen Verfahrens zum Feststellen
der Bewegung des Rotors ist damit beendet. Das Prinzip, die Bewegung des Rotors zu fühlen, indem die Spannungswellenform
in der Wicklung durch die freie Schwingung des Rotors nach dem Ansteuern desRotors erzeugt wird, läßt sich folgendermaßen erklären
:
In Fig.11aist die Beziehung zwischen der geschaffenen Spannungswellenform
an der Wicklung und einem Drehwinkel eines Rotors dargestellt, welche an den Anschlüssen des Widerstandes mit
einem hohen Widerstandswert, beispielsweise in der Größenordnung von 1 OkSi, erhalten wird, wenn der Widerstand mit einem hohen
Widerstandswert mit den beiden Anschlüssen der Wicklung verbunden wird, nachdem der Ansteuerimpuls an die Wicklung angelegt
ist. θ ist ein Winkel zwischen einer horizontalen Achse eines
Stators und einem Magnetpol, wie in Fig. 11b dargestellt ist.
Während eines Zeitabschnittes "T1" wird der Ansteuer- und Treiberimpuls
an die Wicklung angelegt, und der Widerstand mit einem hohen Widerstandswert (der Fühlwiderstand) ist nicht mit der
Schaltung verbunden, so daß dadurch die erzeugte Spannungswellenform nicht erscheint. Die Spannung in einem Abschnitt "T^" ist
die Spannung, welche in der Wicklung durch die Dreh- und Schwingungsbewegung des Rotors erzeugt wird, nachdem er angetrieben
worden ist. Da sich die Spannungswellenform im Abschnitt "T2"
entsprechend dem Belastungszustand und dem Ansteuerzustand des
Schrittmotors ändert, ist es durch Fühlen der Änderungen der Spannungswellenform möglich, die Bewegung des Schrittmotors zu
fühlen und festzustellen.
In Fig.12 ist ein Beispiel für eine Fühlschaltung entsprechend
diesem Grundgedanken dargestellt. Die Verknüpfungsglieder 24 bis 29, der Fühlwiderstand 30 und die Wicklung 7 sind genauso ausgelegt
wie bei der in Fig.9 dargestellten Schaltung, jedoch unterscheidet
sich das Eingangssignal in Fig.12 von dem Eingangssignal in Fig.9. Die Verbindung des Fühlwiderstands 30 ist mit
einem Eingangsanschluß eines Spannungsdetektors 40 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verbunden. Wenn der normale Treiberimpuls
über den Weg 41 an die Wicklung angelegt und diese er-
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regt wird, wird dadurch der Rotor angetrieben. Danach wird während
der Bewegung des Rotors intermittierend ein Schaltvorgang zwischen dem Zustand, daß beide Anschlüsse der Wicklung über
einen Weg 42 geerdet sind, um sie kurzzuschließen, und dem Zustand durchgeführt, daß die geschlossene Schleife mit dem Fühlwiderstand
30 mit einem hohen Widerstandswert gebildet ist. Die Wirkung des intermittierenden Schaltvorgangs wird später erläutert.
Um die Erläuterung zu vereinfachen, wird zuerst der Zustand beschrieben, daß die geschlossene Schleife mit dem Fühlwiderstand
30 zu dem Zeitpunkt gebildet wird, wenn der Rotor gerade angetrieben worden ist. In Fig.11 ist die Spannungswellenform
an dem Fühlwiderstand 30 unter einer solchen Bedingung dargestellt. In Fig.11 befindet sich derSchrittmotor etwa in einem
belastungsfreien Zustand. In Fig.13cjsind die mit a bzw. b bezeichneten
Spannungswellenformen bei dem maximalen Belastungszustand und dem überlastungszustand sowie der Drehwinkel des Rotors
dargestellt.·© ist ein Winkel zwischen einer horizontalen Achse eines Stators und eines Magnetpols, wie in Fig. 13b dargestellt
ist. Da die Drehgeschwindigkeit des Rotors in dem maximalen Belastungszustand "a" langsam ist und die Größe der Schwingung
nach der Drehbewegung eines Schrittes klein ist, wird die Wellenform der geschaffenen Spannung eine Wellenform mit einer
geringeren Unregelmäßigkeit. Bei dem überlastungszustand "b" wird die Scheitelspannung in der negativen Richtung erzeugt, wenn
der Rotor in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Die Wellenform der erzeugten Spannung weist jedoch abgesehen von dem vorerwähnten
Teil im allgemeinen eine geringere Wellenbewegung auf.
Obwohl es viele Verfahren gibt, um mit Hilfe der Wellenform der geschaffenen Spannung festzustellen, ob der Rotor gedreht wurde,
kann, wenn das Verfahren, bei welchem der Zustand des Rotors durch Feststellen des Vorhandenseins der Scheitelwellenform "p"
gefühlt wird, angewendet wird, die Schaltung vereinfacht werden und der Zustand des Rotors kann sicher festgestellt werden. Das
heißt, durch den Zustand, ob das Anschlußpotential an dem Fühlwiderstand 30 ein vorbestimmtes Potential in der vorbestimmten
Zeit erreicht, welche vorausgesetzt wird, um den Scheitel "p" wenige Sekunden nach der Beendigung des Anlegens des Ansteuerimpulses
zu erzeugen, wird eine Drehung oder eine Nichtdrehung des Rotors bestimmt.
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Entsprechend diesem Verfahren wird der Rotor trotz der Tatsache, daß er sich in einem Zustand maximaler Belastung dreht, wie in
Fig.13a dargestellt ist/ als einer angesehen, der sich in einem
nichtdrehenden Zustand befindet. Unter dieser Bedingung liegt ein derartiger Fehlerbetrieb auf der Sicherheitsseite, wenn dieser
Grundgedanke bei dem Korrekturansteuersystem, wie beispielsweise bei der Erfindung angewendet wird. Da in diesem Fall darüber
hinaus die Korrekturimpulse mit derselben Polarität nur
übertrieben erzeugt werden, kommt es niemals zu einem überdrehen des Rotors.
In Fig.14 sind die Wellenformen der in der Wicklung erzeugten
Spannung nach dem Ansteuern durch das Anlegen der normalen Treiberimpulse mit verschiedenen Impulsbreiten dargestellt. Aus dieser
Figur ist zu ersehen, daß, wenn die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses langer wird als eine vorbestimmte Breite,
der Scheitelwert bei der erzeugten Spannungswellenform niedriger wird, wie bei "P*" gezeigt ist, obwohl ein belastungsfreier Zustand
und eine normale Drehung vorliegt. Diese Tatsach läßt sich anhand von Fig.15 einfach erklären ,in welcher auf der Abszisse
die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses und auf der Ordinate die Scheitelspannung der erzeugten Spannung aufgetragen ist.
Die Kurve 45 gibt den Zustand wieder, in dem die geschlossene Schleife dadurch gebildet ist, daß der Fühlwiderstand nach dem
Ansteuern ständig mit derWicklung in Reihe geschaltet ist, wie vorstehend beschrieben ist, und die Kurve 46 gibt den Zustand
wieder, in dem der Fühlwiderstand intermittierend mit der geschlossenen Schleife verbunden ist, wie nachstehend noch beschrieben
wird.
Nunmehr wird die Wirkung erläutert, die dadurch erhalten wird, daß der Fühlwiderstand nach dem Anlegen des Treiberimpulses
ständig mit der Wicklung in Reihe geschaltet ist. Bei der herkömmlichen, in Fig.2 dargestellten Treiberschaltung werden, um
die Ansteuerung mit Hilfe von zwei Invertern durchzuführen, die beiden Anschlüsse des Motors mit Hilfe des Widerstands mit einem
niedrigen Widerstandswert in der aus den Invertern gebildeten Treiberstufe kurzgeschlossen, wenn der Motor sich in einem nicht
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betriebsbereiten Zustand befindet. Infolgedessen fließt der Strom aufgrund der an die V7icklung angelegten Spannung in Fig.
in den Kurzschluß des Stromwegs 42 .Der Strom hat dann Joulsche Wärme in dem Widerstand und dem Treibertransistor zur Folge,
aufgrund dessen dann der Rotor gedämpft wird. Wenn die geschlossene Schleife mittels des in Fig.12 dargestellten Stromwegs 43
gebildet ist, um die erzeugte Spannung fühlen, da der Fühlwiderstand 30 mit einer hohen Impedanz zusätzlich zu der Treiberschaltung
in Reihe geschaltet ist, ist der durch die Dämpfungsschaltung fließende Strom klein im Vergleich zu dem vorhergehenden
Strom.
Das Schalten zwischen den zwei Schaltungen, um den Rotor abzubremsen,
hat schnelle Änderungen des Stroms in der Schaltung zur Folge. Da jedoch die Induktivität der Wicklung des Motors groß
ist, kann die Schaltung nicht entsprechend der Stromänderung folgen. Folglich zeigt die Schaltung Ansprechcharakteristiken mit
einer ersten Verzögerung entsprechend der Zeitkonstanten 11 U- L/R", welche von der Induktivität L der Wicklung und dem Widerstand
Rd (=R + R30) der Bremsschaltung abhängt. Der Wert der an dem Fühlwiderstand 30 zu diesem Zeitpunkt erzeugten Spannung
beträgt etwa OV, wenn die Bremsschaltung bzw. der Bremskreis durch den Stromweg 42 gebildet ist, wie in Fig.12 dargestellt ist,
und zum Zeitpunkt des Umschaltens auf den Stromweg 43 wird die Wicklung 7 betrieben, um so den Stromfluß bei dem Bremsvorgang
über den Stromweg 42 aufrechtzuerhalten. Folglich wird in diesem Augenblick ein hoher Spannungswert an dem Fühlwiderstand
mit einer hohen Impedanz geschaffen. Danach wird dieser hohe Spannungswert entsprechend der Zeitkonstanten % verringert.
In Fig.16 ist ein Beispiel der Wellenform der Spannung an dem
Fühlwiderstand 30 zu diesem Zeitpunkt dargestellt. Es ist ein Kennzeichen dieses Verfahrens, daß ein Verstärken der durch den
Motor bei dem BremsZeitpunkt erzeugten Spannung nur durch Ändern
des Werts des Widerstands in der Schaltung möglich ist, um dadurch den Rotor abzubremsen, und daß der maximale Wert der Scheitelspannung
den Wert jenseits des Spannungswerts (von 1,5V) der Speisespannung der Treiberschaltung erreicht, wenn der Fühlwi-
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-X-
derstand intermittierend angeschaltet wird, wie durch die Kurve
46 gezeigt ist, während der maximale Wert der Scheitelspannung etwa O,8V meistens dann vorliegt, wenn die geschaffene Spannung
ständig gefühlt wird, wie durch die Kurve 45 in Fig.15 gezeigt ist. Folglich ist es sehr leicht, eine derartige Spannung zu
fühlen und festzustellen. Es sollte noch, wie aus Fig.15 zu ersehen
ist, erwähnt werden, daß, wenn die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses bis zu einem gewissen Grad vergrößert die
Schwankungen der erzeugten Spannung mäßig werden.
Die zwei Grundartten der Fühlschaltung für eine Bewegung des Rotors
sind nunmehr beschrieben worden; jedoch ist das Merkmal der Erfindung wesentlich, daß die Impulsbreite des normalen Treiberimpulses
vergrößert oder verringert wird. Obwohl die Ausführung des Schrittmotors und der Fühlschaltung zum Fühlen der Bewegung
des Schrittmotors wichtige Elemente sind, sind sie doch nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Nunmehr wird eine Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben.
In Fig.17 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In einem Schwingkreis 90 wird
normalerweise ein Quarzschwinger mit einer Schwingfrequenz von
32 768Hz verwendet. Eine Frequenzteilerschaltung 91 weist fünfzehn in Kaskade geschaltete Flip-Flops auf, so daß durch die Frequenzteilerschaltung
91 ein Zeitsteuersignal von 1sek erhalten wird.
Durch Anlegen eines Signals an einen Rücksetzeingang 97 der Uhr werden alle Frequenzteilerstufen zurückgesetzt. In einer Wellenformverknüpfungsschaltung
92 wird der geforderte Impuls aus den Ausgangssignalen von den Flip-Flops der Frequenzteilerschaltung
91 mit Hilfe von NAND- und NOR-Gliedern gebildet, wie in dem Ablauf diagramm in Fig.18 dargestellt ist. Da die Wellenformverknüpfungsschaltung
ohne weiteres durch logische Schaltungen geschaffen werden kann, ist deren schematische Darstellung weggelassen.
In Fig.19 ist ein Schaltbild einer Ansteuer- und Treiberschaltung
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28419A6
94 sowie einer in Fig.17 wiedergegebenen Fühlschaltung 95 dargestellt;
ein Eingangsanschluß T1 ist ein Ausgangsanschluß einer
in Fig.17 dargestellten Steuerschaltung 93. Nur wenn der Anschluß T1 hoch, d.h. "H" ist, ist ein Ausgangsanschluß eines
Schrittmotors 96 "H" und sein anderer Anschluß ist niedrig, d.h. "L"; folglich fließt ein Strom in den Schrittmotor 96. Das in
Fig.11 dargestellte Ausgangssignal der Steuerschaltung 93 wird an einen Anschluß T2 angelegt. Da, wenn der Anschluß T„ "H" ist,
Signale Q und Q eines Flip-Flops 100 an ein exklusives ODER-Glied während der Periode angelegt werden, ist der Ausgang des exklusiven
ODER-Glieds gegenüber dem Ausgang des Flip-Flops 100 logisch umgekehrt. Folglich kann die Richtung des durch den Motor fließenden
Stroms umgekehrt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird der Motor mittels des Korrekturimpulses
P2 angesteuert und angetrieben, wenn der Motor durch
Anlegen des normalen Treiberimpulses nicht gedreht werden könnte,
und der Impuls P_, welcher dem Impuls P2 entgegengesetzt ist,
wird danach dann wieder angelegt; und zwar deswegen, weil in dem Motor mit einem entsprechend ausgebildeten Stator die magnetische
Sättigungszeit des sättigungsfähigen magnetischen Pfades in dem
entsprechend ausgebildeten Stator zum Zeitpunkt des Anlegens des nächsten Treiberimpulses länger wird, wenn der Korrekturvqrgang
mit Hilfe des Impulses P2 durchgeführt wird, sowie die effektive
Impulsbreite geringer wird. Aus diesem Grund wird, wenn der entgegengesetzt wirkende Impuls P_ an die Wicklung des Schrittmotors
96 angelegt wird, wenn die Korrekturansteuerung durch Anlegen des Impulses P2 durchgeführt wird, der Stator in der Richtung magnetisiert,
die der Richtung des nächsten Treiberimpulses entspricht, und dann kann die Zeit, die zur Sättigung des einen entsprechend
geformten Teils des entsprechend ausgebildeten Stators verringert werden.
Der Ausgang T3 der in Fig.17 dargestellten Steuerschaltung 93
wird an einen Eingangsanschluß 11T3" angelegt, und das Fühlen und
Feststellen des Drehzustandes wird mit Hilfe dieses Impulses entsprechend dem vorbeschriebenen Verfahren durchgeführt, bei welchem
die Spannung, die nach der Drehung des Rotors erzeugt wird,
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verwendet wird.
Wenn der Impuls P„ mit einer Dauer von 1sek an das Flip-Flop
angelegt wird, gibt das Flip-Flop 100 ein Signal mit einer Frequenz von 1/2Hz ab, der Ausgang "Q" wird an ein exklusives ODER-Glied
121 und der Ausang "Q" wird an ein exklusives ODER-Glied 122 angelegt. An den anderen Eingang jedes der exklusiven ODER-Glieder
121 und 122 wird der Ausgang "T-" angelegt. Der Ausgang des exklusiven ODER-Glieds 121 ist mit NOR-Gliedern 102 und 103
und der Ausgang des exklusiven ODER-Glieds 122 ist mit NOR-Gliedern 104 und 105 verbunden.
Das Ausgangssignal eines NICHT-Gliedes 101 wird an die NOR-Glieder
103 und 104 angelegt. Der Ausgang T- der Steuerschaltung wird über ein NICHT-Glied 120 an die NOR-Glieder 102 und 105. Der
Ausgang des NOR-Gliedes 102 ist mit einem ersten Eingangsanschluß
eines NOR-Glieds 106 und mit einem η-leitenden MOS FET 1S 115 verbunden.
Der Ausgang des NOR-Glieds 103 ist mit einem Eingang eines p-leitenden MOS FET 1S 113, um den Schrittmotor über ein
NICHT-Glied 123 anzutreiben, und mit einem zweiten Eingangsanschluß des NOR-Glieds 106 verbunden.
Der Ausgang des NOR-Glieds 102 ist mit dem Eingang eines p-leitenden
MOS Fet's 118 zum Ansteuern des Schrittmotors über ein
NICHT-Glied 124 und mit einem ersten Eingang eines NOR-Glieds 107 verbunden. Der Ausgang des NOR-Glieds 105 ist mit einem nleitenden
MOS FET 116 und mit einem zweiten Eingang des NOR-Gliedes
107 verbunden. Der Ausgang des NOR-Glieds 106 ist mit einem η-leitenden MOS FET 114 verbunden, um den Schrittmotor anzusteuern
und anzutreiben, und das NOR-Glied 107 ist zum Ansteuern und
Antreiben des Schrittmotors mit einem η-leitenden MOS FET 119
verbunden.
Ein Versorgungsanschluß VDD ist ein positiver Eingangsanschluß
mit welchem auch die Quellenelektroden der p-leitenden MOS FET'en 113 und 118 verbunden sind. Die Quellenelektroden der n-leitenden
MOS FET'en 114 und 119 sind geerdet, während die Senkenelektroden
des p-leitenden MOS FET 1S 113 und des η-leitenden MOS FET 1S 114
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miteinander verbunden sind. Dieses Senkenelektroden sind zum Fühlen mit einem Eingangsanschluß der Wicklung des Schrittmotors
96 und mit der Senkenelektrode des η-leitenden MOS FET's
115 verbunden.
Die Senkenelektroden des p-leitenden MOS FET's 118 und des n-leitenden
MOS FET's 119 sind miteinander verbunden, und ferner sind
diese Senkenelektroden mit einem weiteren Ausgangsanschluß der Wicklung des Schrittmotors 96 und mit der Senkenelektrode des
n-leitenden MOS FET's 116 verbunden. Die Quellenelektroden der
η-leitenden MOS FET'en 115 und 116 sind miteinander verbunden,
und ihre Verbindung ist mit einer Anschlußseite eines Widerstandes 117 verbunden, dessen anderer Anschluß geerdet ist. Die Verbindung
zwischen den η-leitenden MOS FET'en 115, 116 und 117 ist
mit dem positiven Eingangsanschluß eines Vergleichers 110 verbunden
.
Das Signal, das an der Verbindung TQ anliegt, ist das Signal,das
anzeigt, ob sich der Rotor gedreht hat oder nicht, und die Schaltung aus Widerständen 108 und 109, einem Vergleicher 110 und
einem η-leitenden MOS FET 111 ist eine Ausführungsform der Fühlschaltung
95. Wenn das Fühlsignal TQ mit Hilfe der Schwellenwertspannung
der CMOS-Verknüpfungsschaltung gefühlt und festgestellt
werden kann, kann das CMOS-NICHT-Glied verwendet werden.
Eine Seite des Widerstandes 108 ist mit der Energiequelle V_D
verbunden, während seine andere Seite mit dem Widerstand 109 verbunden
ist. In diesem Fall ist die Verbindung mit dem negativen Eingangsanschluß des Vergleichers 110 verbunden. Die andere Seite
des Widerstandes 109 ist mit der Senkenelektrode des n-leitenden MOS FET's 111 verbunden, um den Fühlvorgang zu sperren, und ist
über die Quellenelektrode geerdet. Der Masseanschluß des Vergleichers 110 ist ebenfalls mit der Senkenelektrode des n-leitenden
MOS FET's 111 verbunden ist über die Quellenelektrode geerdet.
Das Ausgangssignal des Vergleichers 110 wird an einem Anschluß
112 als ein.Signal T4 erzeugt und an die Steuerschaltung 93 angelegt.
Der in der Fühlschaltung 93 gemäß der Erfindung verwendete Vergleicher weist einen CMOS-Halbleiter auf, und seine Arbeits-
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INACKi-GER£iCHT
weise wird nachstehend kurz beschrieben.
i :")CC "
In Fig.20a ist ein ins einzelne gehende Schaltbild und in Fig.20b
ist ein Blockschaltbild wiedergegeben. Ein Anschluß 164 ist ein
"+"-Eingangsanschluß, ein Anschluß 165 ist ein "-"-Eingangsanschluß , während ein Anschluß 166 ein Ausgangsanschluß und ein
Anschluß T_ ein Freigabeanschluß ist. Ihre Funktionen sind in der nachstehenden Tabelle 1 wiedergegeben.
| "+"-Eingangs anschluß |
"-"-Eingangs anschluß |
V+ > V_ | Freigabean schluß |
Ausgancrsan— Schluß |
| - | - | v+ <; v_ | 0 | - |
| 1 | "H" | |||
| 1 | 11L" |
Ein Anschluß V_D einer Versorgungsquelle ist mit den Quellenelektroden
von p-leitenden MOS FET'en 160 und 162 verbunden. Bei dem
p-leitenden MOS FET 160 ist die Steuerelektrode mit der Senkenelektrode
verbunden, und die Verbindung ist mit der Steuerelektrode des p-leitenden MOS FET's 162 und mit der Senkenelektrode des
„^-leitenden MOS FET's 161 verbunden. Eine Steuerelektrode des"|T"MOS
FET 161 ist mit einem Anschluß 164, eine Quellenelektrode davon ist mit einer Senkenelektrode de's'-flTMOS FET 114verbunden. Die
elektrode des p-leitenden MOS FET's 162 ist mit der Senkenelektrode
eines η-leitenden MOS FET1S 163 und mit dessen AusgangsaqSchluß
verbunden. Die Steuerelektrode des η-leitenden MOS FET's 163 ist mit
dem Anschluß 165 und seine Quellenelektrode ist zusammen"mit der '
Quellenelektrode des η-leitenden MOS FET's 161 mit der Senkenelektrode
des η-leitenden MOS FET's 111 verbunden. Die Quellenelektrode
des η-leitenden MOS FET's 111 ist geerdet und dessen Steuerelektrode
ist mit dem Anschluß T3 verbunden.
Außerdem sind die elektrischen Kenndaten des η-leitenden MOS FET's
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j iMAUhö.r.iiiO'.
161 gleich denen des η-leitenden MOS FET's 163, und die elektrischen
Kenndaten des p-leitenden MOS FET's 160 sind gleich denen des p-leitenden MOS FET's 162. Nunmehr wird die Arbeitsweise
des vorbeschriebenen Vergleichers erläutert. Wenn der Freigabeanschluß T3 niedrg, d.h. "L" ist, ist der η-leitende MOS FET 111
abgeschaltet, und dann kann der Vergleicher nicht betrieben werden.
Wenn der Anschluß T3 hoch, d.h. "H" ist, ist der η-leitende MOS
FET 111 angeschaltet, und der Vergleicher befindet sich in betriebsbereitem Zustand. Da in dieser Ausführungsform die
Schwellenwertspannung für das Fühlsignal durch die geteilte Spannung in der Schaltung aus den Widerständen 108 und 109 erhalten
wird, wird, wenn der Strom immer durch die Schaltung fließt, Energie vergeudet. In dieser Ausführungsform ist die Schaltung
daher so ausgelegt, daß der Strom nur dann fließen kann, wenn der Impuls am Eingang T3 infolge der Arbeitsweise des n-leitenden
MOS FET's 111 "H" wird. Folglich wird dies 'durchgeführt, um den Strom klein zu machen.
Wenn eine Eingangsspannung V1 an den Anschluß 164 angelegt wird,
wird das Potential und ein entsprechender Strom an der Verbindungsstelle 168 erhalten, wie in Fig. 21(a) dargestellt ist. In
Fig. 21(a) ist mit V168 ein Potential an der Verbindungsstelle
168 und I1C-Q ein über die Verbindungsstelle 168 fließender Strom
bezeichnet.
Da das Potential V.,, o an die Steuerelektrode des p-leitenden
1 DO
MOS FET's 162 angelegt ist, ist dessen Sättigungsstrom gleich
dem Strom I168- Dieser Zustand ist durch die Kennlinien 162 in.Fig.
21(b) dargestellt. Wenn andererseits die an dem Anschluß 165 angelegte
Spannung V„ ist, wird der Sättigungsstrom des n-leitenden
MOS FET's 163 größer als der Strom I„ co, wenn V0 größer als"V„
1 OO Z, ~ I
ist. Folglich hat das Potential V1fifi an dem Ausgangsanschluß 166
annähernd einen Pegel "L". Dieser Fall ist in Fig. 21(b) durch einen Betriebspunkt X dargestellt.
Wenn im Unterschied hierzu die Eingangsspannung V1 größer als
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a»
die Spannung V_ ist, dann nimmt die Ausgangsspannung "^ cc einen
hohen Pegel "H" ein. Dieser Fall ist in Fig. 21(b) durch die Stelle Y angezeigt. Folglich können die Funktionen erklärt werden,
die in Tabelle 1 wiedergegeben sind.
In Fig. 22 ist ein Schaltungsbeispiel der in Fig. 17 wiedergegebenen
Steuerschaltung 93 dargestellt. DasAusgangssignal 11T4"
von der Fühlschaltung 95 wird an den Setzeingang S eines SR-Flip-Flops
140 angelegt. Das Signal P1 von der Wellenformverknüpf
ungs schaltung 92 wird über den Rücksetzeingang R des SR-Flip-Flops
140, einen Takteingang eines Binärzählers 142,einen
Eingangsanschluß eines UND-Glieds 156 und über ein Nicht-Glied 157 an einen Rücksetzanschluß R eines SR-Flip-Flops 158 angelegt.
An ein UND-Glied 141 wird das Ausgangssignal "P2" der Wellenformverknüpf
ungs schaltung 92 und der Q-Ausgang des SR-Flip-Flops angelegt. An ein UND-Glied 142 wird der Ausgang "P_" von der
Wellenformverknüpfungsschaltung 92 und der Q-Ausgang des SR-Flip-Flops
150 angelegt, und das Ausgangssignal wird als Signal "T2" an eine Treiberschaltung angelegt. An ein UND-Glied 159 wird
der Ausgang "P1-" von der Wellenf ormverknüpf ungs schaltung und der
Q-Ausgang des SR-Flip-Flops 140 angelegt; dessen Ausgangssignal 11T3" wird an die Treiberschaltung 94 angelegt.
In dieser Ausführungsform weist der Binärzähler 143 vier Flip-Flop-Stufen
.auf, und das Ausgangssignal jeder Stufe wird an ein
UND-Glied 144 angelegt. An ein ODER-Glied werden der Ausgang des UND-Glieds 144 und der Ausgang des UND-Glieds 142 angelegt. An
ein UND-Glied 146 werden der Q-Ausgang von dem SR-Flip-Flop
und der Ausgang eines NAND-Glieds 147 angelegt. Bei einem Auf-/ Abwärtszähler-148 wird der Ausgang des UND-Glieds 146 an einen
U/D-PHngang (den Auf-/Abwärts-Steuereingang) angelegt, und der
Ausgang des ODER-Glieds wird an einenTakteingang C angelegt. In
dieser- Aus führungs form weist der Auf-/Abwärtszähler 148 drei Flip-Flop-Stufen auf, deren Ausgänge "Q1 bis Q3 1' an ein UND-Glied
146 angelegt werden. Jeder der Ausgänge "Q1 bis Q3 1' wird an
Exclusive-ODER-Glieder 15Q, 151 bzw. 152 angelegt. DieAusgänge
"P1" und "P4 11 der Wellenf ormverknüpf ungs schaltung 92 und der Q-Ausgang
des SR-Flip-Flops 158 werden an das UND-Glied 156 angelegt.
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Bei einem Binärzähler 149 wird der Ausgang eines UND-Glieds 159 an den Takteingang "C" und der Ausgang "Q" des RS-Flip-Flops 158
wird an den Rücksetzeingang R angelegt. In dieser Ausführungsform weist der Binärzähler 149 drei Flip-Flop-Stufen auf, deren Ausgänge
"Q1 bis Q3" jeweils an Eingänge eines ODER-Glieds 154 sowie
an die exclusiven ODER-Glieder 150, 151 bzw. 152 angelegt werden. Die Ausgänge der exclusiven ODER-Glieder 150 bis 152 werden an die
Eingänge eines ODER-Glieds 153 angelegt, dessen Ausgang an den Setzeingang S des SR-Flip-Flops 158 angelegt wird. Der Ausgang
des UND-Glieds 141, der Ausgang des UND-Glieds 142, der Ausgang des ODER-Glieds 154 und der Ausgang "P0" der Wellenformverknüpfungsschaltung
92 werden jeweils an ein ODER-Glied 155 angelegt, dessen Ausgang " T1" an die Treiberschaltung angelegt wird.
Nachfolgend wird nunmehr die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Da sich das SR-Flip-Flop 1H0 durch das Anlegen des
Fühlsignals "T." in gesetztem Zustand befindet, wenn der Rotor gedreht
wird und dann der Q-Ausgang "L" wird, werden alle Ausgänge der UND-Glieder 141, 142," 146 und 159 "L". Als Folge hiervon wird
der Ausgang "T_" des UND-Glieds 159 zu dem Zeitpunkt "L", wenn die Drehbewegung gefühlt wird, und danach findet sich die Fühlschaltung
in einem Sperrzustand. Da der Auf-/Abwärtszähler 158
als Aufwärtszähler betrieben werden kann, wenn der U/D~Eingang
"H" ist, und da der Zähler 148 als Abwärtszähler betrieben werden kann, wenn der U/D-Eingang "L" ist, wirkt der Zähler 148 als Abwärts
zähl er, wenn sich der Rotor dreht.
Da zu diesem Zeitpunkt der Ausgang "P1" von der Wellenformverknüpfungs
schaltung an den Takteingang C des Binärzählers 143 jede Sekunde angelegt wird, wird für den Fall, daß der Binärzähler
wie in der vorliegenden Ausführungsform vier Flip-Flop-Stufen aufweist,
der Ausgang des UND-Glieds 144 alle 16 sek "H". Dieser Ausgang wird über das ODER-Glied 145 an den Takteingang C des
Zählers 148 angelegt, und der Zählinhalt des Zählers 148 wird alle 16 sek um 1 verringert.
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Da andererseits der Ausgang P, der Wellenformverknüpfungsschaltung
92 das Signal mit einer Frequenz von 2048 Hz ist, ist die Periode des Ausgangs etwa 0,5 ms, und der Ausgang wird an den
Takteingang C des Binärzählers 149 über das UND-Glied 156 nur dann
angelegt, wenn der Ausgang P1 der Wellenformverknüpfungsschaltung
92 "H" ist. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Binärzähler
149 drei Flip-Flop-Stufen auf. Die exclusiven ODER-Glieder 150 bis 152 prüfen immer, ob der Ausgang des Binärzählers
mit dem Ausgang des Auf-/Abwärtszählers 148 übereinstimmt, und wenn
die beiden Ausgänge im Wert übereinstimmen, werden alle Ausgänge der exclusiven ODER-Glieder 11L" , und der Ausgang des NOR-Glieds
153 wird "H". Infolgedessen wird das SR-Flip-Flop 158 zurückgesetzt,
und der Q-Ausgang wird "H" und der Binärzähler 149 wird
zurückgesetzt. Als Folge hiervon wird der Ausgang des ODER-Glieds
154 "H", und die Zeitdauer des Ausgangs ist gleich dem Wert des
Produkts der Zahl in dem Auf-/Abwärtszähler und der Zeit von 0,5 ms.
Andererseits könnte für den Fall, daß am Ausgang T. der Fühlschaltung
95 überhaupt kein Signal erzeugt wird, das innerhalb der Fühlzeit "H" ist, der Rotor durch das Anlegen des ersten Treiberimpulses
nicht gedreht werden, und der Q-Ausgang des SR-Flip-Flops
140 bleibt in dem Zustand "H". Folglich wird der Ausgang "P2" von der Wellenformverknüpfungsschaltung 92 von dem Ausgang des
ODER-Glieds 155 so erzeugt, wie es ist, und der Ausgang des ODER-Glieds
155 läßt es zu, daß der Motor die Korrekturansteuerung ausführt. Der Ausgang "P." der Wellenformverknüpfungsschaltung 92
wird am Ausgang des UND-Glieds 142 als das Signal "T2" erhalten,
und das Signla 11T7" wird an die Treiberschaltung 94 angelegt.
Da zu diesem Zeitpunkt die Schaltung 94 die Stromrichtung in der Weise steuert, daß der Strom in der Richtung fließt, welche der
Richtung des Stroms entgegengesetzt ist, der durch die Wicklung des Motors im Zustand der Korrekturansteuerung fließt, und da
gleichzeitig das Signal von dem Ausgang "T1" des ODER-Glieds an die
Treiberschaltung 94 angelegt wird, können die Wirkungen entsprechend dem remanenten oder Restmagnetismus in dem Schrittmotor beseitigt
werden. Infolgedessen kann es zu einer Beseitigung der Sättigungszeit für den sättigbaren magnetischen Weg kommen. Da jedoch der
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Ausgang "Q" des RS-Flip-Flops 140 "H" ist, wird der Ausgang des
UND-Glieds 146 "H" und der U/D-Eingang des Zählers 148 wird "H". Dadurch wird der Auf-/Abwärtszähler 148 11H".
Der Auf-/Abwärtszähler ist auf das Aufwärtszählen eingestellt, und der Ausgang "P-," der Wellenformverknupfungs schaltung 92 wird
über das UND-Glied 142 und das ODER-Glied 145 an den Takteingang C des Zählers 148 angelegt. Folglich wird der Zählinhalt in dem
Zähler 148 +1, und die Dauer des zum nächsten Zeitpunkt erzeugten Treiberimpulses wird dadurch um 0,5ms langer. Alle Ausgänge Q..
bis Q3 der Flip-Flops in dem Zähler 158 werden "H", und ferner
wird der Inhalt in dem Zähler zum Zeitpunkt des Anlegens des Aufwärtszähleingangs ganz "L". Um diese Bedingung zu sperren, wird
der Ausgang des UND-Glieds 146 "H", wenn alle Eingänge des NAND-Glieds 147 "H" werden, und der Zähler 148 wird als Abwärtszähler
betrieben. Folglich ist die Bedingung bzw. der Zustand, daß der gesamte Inhalt des Zählers "L" wird, gesperrt.
Der Ausgang "P0" eier Wellenformverknüpfungsschaltung hat die Funktion,
die minimale Impulsbreite des normalen Treiberimpulses festzulegen. Dies ist vor allem deshalb vorgesehen, da viel Energie
verloren geht, bis der Motor durch einen Impuls mit einer konstanten Impulsdauer angetrieben wird, wenn die Impulsdauer von
einer Impulsdauer mit 0ms aus zunimmt. Bei dieser Ausführungsform j
ist die minimale Impulsdauer des Treiberimpulses auf etwas 1,9 j ms eingestellt. j
Der Zählinhalt des Zählers 148 wird nicht zurückgesetzt, selbst j wenn die FreguenzteilerscTialtung 9.1 zurückgesetzt wird, und die '
ι Änderung in der Impulsdauer des Treiberimpulses wird von dem Wert ·
der Impulsdauer vor dem Rücksetzvorgang begonnen, selbst wenn die j Rücksetzbedingung ausgelöst wird. '
Wenn die Impulsdauer des Treiberimpulses für den Schrittmotor zu kurz ist, um diesen zu drehen, ist es nicht möglich, den
Schrittmotor mit der Impulsbreite des normalen Treiberimpulses zu drehen. Infolgedessen wird, da das Ausgangs signal "T4 11 der Fühlschaltung
"L" ist, der Q-Ausgang des SR-Flip-Flops 140 "HV und
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das Ausgangssignal P- von der Wellenformverknüpfungsschaltung 92
wird an den Schrittmotor 96 als der Korrekturtreiberimpuls angelegt. Die Impulsdauer des Signals wird eingestellt, damit das
maximale Drehmoment des Schrittmotors sichergestellt ist. In dieser
Ausführungsform ist diese Impulsdauer auf 7,8 ms eingestellt. Da der Zähler 148 als Aufwärtszähler wirkt, wenn der Ausgang "P3 11
der Wellenformverknüpfungsschaltung 92 angelegt wird, wird der
Zählinhalt +1. Infolgedessen wird, wenn die Impulsdauer des nach einer Sekunde geschaffenen Treiberimpulses 1,9 ms ist, die Impulsdauer
des normalen nach zwei Sekunden geschaffenen Treiberimpulses gleich der gesamten Impulsdauer des Ausgangs "T-j" = 1,9 ms von der
Wellenformverknüpfungsschaltung und 0,5 ms; d.h. der Treiberimpuls
hat damit eine Dauer von 2,4 ms. Außerdem wird, wenn der Motor durch das Anlegen des Impulses mit einer derartigen Impulsdauer nicht
gedreht werden konnte, der Motor durch den Korrekturtreiberimpuls mit einer Dauer von 7,8 ms angesteuert und angetrieben.
Eine Impulsdauer von 7,8 ms ist eine ausreichende Impulsdauer, um mit Sicherheit einen Schrittmotor anzutreiben, wenn eine Belastung
des Räderwerks bzw. des Getriebes entsprechend einer Belastung aufgrund einer Datumsanzeige einer Uhr größer wird, eine
Uhr in einem magnetischen Feld angeordnet ist, ein Innenwiderstand
einer Batterie bei niedriger Temperatur höher wird und eine Batteriespannung am"Ende der Batterielebensdauer niedriger wird.
Danach wird der Zählinhalt des Zählers durch den Ausgang"T " der V7ellenformverknüpfungsschaltung 92 bei 2 eingestellt. Die Dauer
des normalen nach drei Sekunden erzeugten Treiberimpulses wird 2,9 ms. Wenn der Motor durch das Anlegen des Impulses mit einer
derartigen Impulsbreite nicht gedreht werden konnte, wird derselbe, vorbeschriebene Vorgang wiederholt, und folglich kann der
Motor durch den normalen Treiberimpuls gedreht werden, welcher die minimale Impulsdauer aufweist, um den Rotor zu drehen. Selbst
wenn der Zählinhalt des Binärzählers 143 16 wird, wird der Ausgang des UND-Glieds 144 "H", und der Inhalt des Zählers 148 wird
-1. Folglich wird, wenn die normale Ansteuerung mittels des Impulses
mit einer Dauer von 3,4 ms durchgeführt wird, der nächste
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ΟΆ
normale Treiberimpuls der Impuls mit einer Dauer von 2,9 ms. Folglich
wird, wenn der Impuls mit einer Dauer von 2,9 ms dazu dient, den Rotor zu drehen, der Motor durch das Anlegen des Impulses mit
einer Dauer von 2,9 ms so, wie er ist, weiter gedreht, und wenn der Impuls mit einer Dauer von 2,9 ms nicht dazu dient, den Rotor
zu drehen, wird er durch das Anlegen des Impulses mit einer Dauer von 2,9 ms angetrieben, Solange der nicht drehende Zustand gefühlt
wird, wird der Rotor durch Anlegen des Korrekturtreiberimpulses
gedreht, und zu dem Zählinhalt des Auf-/Abwärtszähler wird 1 hinzuaddiert.
Dann wird die Länge des normalen Treiberimpulses wieder 3,4 ms.
In einer Uhr mit einer Datumsanzeige wird infolge der Ansteuerung und des Antriebs des Datumsanzeigemechanismus die Belastung für
sechs Stunden am Tag größer. In diesem Fall kann der Motor auch durch den Impuls mit einer Impulsbreite von 3,9 ms, 4,4 ms usw.
während der Dauer des Antriebs des Datumsanzeigemechanismus angetrieben werden, obwohl normalerweise ein Impuls mit einer Dauer
von 3,4 ms verwendet wird. Wenn 16 s verstrichen sind, wird der
Impuls, dessen Impulsbreite einmalverlängert worden ist, um 0,5 ms kürzer. Folglich kann der Motor immer durch Anlegen des Treiberimpulses
mit einer minimalen Impulsbreite angesteuert werden, um den Rotor anzutreiben, und die Uhr kann immer mit einem minimalen
Energieverbrauch in dem Motor angetrieben werden.
Da in dieser Ausführungsform der Binärzähler 143 aus vier Flip-Flops-Stufen
besteht, werden der Treiberimpuls und der Korrekturimpuls zu derselben Zeit alle 16 sek erzeugt. Wenn folglich weiter
ein geringerer Energieverbrauch gefordert wird, kann die Geschwindigkeit, mit welcher der normale Treiberimpuls und der Korrekturtreiberimpuls
zurselben Zeit in einer Sekunde erzeugt werden, durch ein weiteres Erhöhen der Stufenanzahl des BinärZählers 143 herabgesetzt
werden. Wenn jedoch die Stufenanzahl des Zählers übermäßig erhöht wird, dauert es lange Zeit, bis die Dauer des Treiberimpulses
auf die ursprüngliche Dauer zurückkehrt, wenn die Belastung klein wird, nachdem die Impulsdauer des Treiberimpulses
länger gewesen ist, als die Belastung groß war. Wenn infolgedessen
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-yr -
die Anzahl der Stufen des Zählers übermäßig groß ist, wird eine Erhöhung der Stufenzahl wenig sinnvoll.
Nunmehr wird ein Versuchsergebnis mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform
beschrieben. Die in der Ausführungsform beschriebene Uhr ist eine Herrenuhr mit einem Datums- und Wochentagsanzeigemechanismus;
der Durchmesser des Rotors des Schrittmotors beträgt 1,25 mm, seine Dicke 0,5 mm und der Spalt zwischen dem Rotor und
dem Stator beträgt 0,325 mm; der Widerstand der Wicklung ist
und die Windungszahl ist 10 000.
In der folgenden Tabelle 2 ist angegeben zier Strom, wenn der Schrittmotor mit verschiedenen Impulsen angetrieben wird, ein
Ausgangsdrehmoment, welches mittels einen Minutenzeigers gemessen wird, und ein Impulserzeugungsverhältnis von P1 und P„, welches
dadurch gemessen wird, daß eine Uhr mit einem Schrittmotor einen Tag lang betrieben wird.
Wenn 64 Impulse "P1". fortlaufend an einen Schrittmotor angelegt
werden, wird die Impulsbreite einen Schritt kürzer, wodurch dann der vorerwähnte Versuch erhalten wird.
| Impulsbreite | Strom | Drehmoment | Impulserζ eugungs- verhältnis |
|
| P1 | 2,4 ms . 2,9 ms 3,4 ms 3,9 ms 4,4 ms |
0,563μΑ 0,647μΑ 0,708μΑ 0,759μΑ 0,816μΑ |
0,38 gem 0,83 gem 1,26 gem 1,44 gem 1,80 gem |
• 87,0% 10,0% 2,8% 0,2% 0 % |
| P2 | 6,8 ms | 1 ,518μΑ | 2,76 gem | 0,2% |
Der durchschnittliche Strom für eine Uhr an einem Tag wird durch das Gesamtprodukt des Impulserzeugungsverhältnisses und des Stroms
aus der vorstehend wiedergegebenen Tabelle 2 erhalten. Demgemäß
809823/0521
liegt der durchschnittliche Strom bei 0,58 μΑ.
Der Schrittmotor ist so ausgelegt, um mit einer Impulsdauer von 6,8 ms angetrieben zu werden; folglich geht der Stromverbrauch
von 1,518 μΑ auf 0,58 μΑ zurück, d.h. der Stromverbrauch wird um
62% kleiner. Infolgedessen ist eine Uhr mit einem Schrittmotor gemäß der Erfindung eine große elektronische Uhr, und zwar eine
Uhr mit einem Einsekundenschritt und mit einem Datumsanzeige- und Wochentagsanzeigemechanismus.
In Fig. 23 ist eine weitere Ausführungsform der Treiber- und Fühlschaltung
der Fig. 19 dargestellt. Ein Anschluß eines Schrittmotors
ist mit einem schaltenden η-leitenden MOS FET 115 über einen Fühlwiderstand 117a verbunden; ein weiterer Anschluß ist mit einnem
schaltenden η-leitenden MOS FET 116 über einen Fühlwiderstand
117b verbunden. Die Anschlüsse des Schrittmotors sind unmittelbar über Vergleicher 110a und 110b verbunden. Ein Fühlsignal, welches
in der Wicklung des Schrittmotors erzeugt wird, wird unmittelbar behandelt, wodurch ein genaues Fühlen ohne eine Verformung eines
Fühlsignals erhalten wird.
Die Ausgangssignale der Vergleicher 110a und 11b sind digitale
Signale und werden an ein ODER-Glied 126 angelegt, wodurch der Ausgang des ODER-Glieds 126 an einem Anschluß 112 erzeugt wird.
Der Ausgang des Anschlusses 112 wird als Ausgang "T^" der Fig.
22 angelegt; infolgedessen kann ein sehr genaues Fühlen einer Drehbewegung erhalten werden.
Ferner wird eine Normspannung, welche an einen Eingangsanschluß des Spannungsvergleichers 1-10 angelegt wird, entsprechend einer
Änderung der Versorgungsspannung in den Ausführungen der Fig. 19 und 23 geändert. Wenn nämlich die Spannung, welche an die Widerstände
108 und 109 angelegt wird, um eine Normspannung einzustellen, ohne Anschluß an eine Versorgungsspannung konstant ist, kann ständig
eine Drehbewegung oder ein Nichtdrehen des Rotors unter einer konstanten Fühlbedingung gefühlt werden, wobei der Betrieb einer
Fühlschaltung sehr stabilisiert ist.
284194S
In Fig. 24 ist eine Ausführungsform einer Konstantspannungsschaltung
dargestellt. Eine Quellenelektrode eines p-leitenden MOS FET1S 170 ist mit einer Anode der Energiequelle verbunden; die
Steuer- und Senkenelektroden sind mit Steuer- und Senkenelektroden eines η-leitenden MOS FET's verbunden; eine Quellenelektrode ist
über einen Widerstand 172 mit einer Kathode der Energiequelle verbunden
.
Die Schwellenwertspannung des p-leitenden MOS FET1S ist "v Tp"
dessen K-Faktor ist "K "; die Schwellenwertschaltung des n-leitenden
MOS FET1S ist "VTN" , dessen K-Faktor ist "Kn", und der
Widerstand 152 hat "R ", wodurch dann die folgende Gleichung erhalten wird:
Wenn infolgedessen der Widerstand "R" größer als =-— und =-^—
ist, wird die Spannung VQ nicht geändert, selbst wenn "VDD" geändert
wird. In der vorliegenden Ausfuhrungsform hat der Widerstand
152 500 kjfc, und die Spannung VQ ist etwa 1,2 V.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung, da alle Bauelemente
in einer integrierten MOS-Schaltung ausgebildet werden können,ein
herkömmlicherSchrittmotor mittels eines Impulses mit einer minimalen
Impulsbreite angetrieben, und es gibt infolgedessen keinen Faktor, durch den die Kosten erhöht werden; auch ist es möglich,
den herkömmlichen Schrittmotor mit einem minimalen Energieverbrauch anzutreiben. Infolgedessen schafft die Erfindung eine
beachtliche Auswirkung für eine Uhr, welche dünn b w. flach hergestellt werden soll, um die Kosten niedrig zu halten und welche
miniaturisiert werden soll.
Obwohl in der vorbeschriebenen Ausführungsform ein Motor mit einem
geformten Stator beschrieben worden ist, können die mit der Erfindung
erzielten Ergebnisse auch bei einem Motor mit zweiteiligen Statoren sowie bei einem Motor mit einem geformten bzw. entsprechend
ausgebildeten Stator erhalten werden:
Ende der Beschreibung
109823/0621
Claims (14)
- Patentansprücheyy,i Elektronische Uhr, gekennzeichnet durch einen Schwingkreis (90) zum Erzeugen eines Zeitnormalsignals; durch eine Teilerschaltung (91) zum Teilen des Zeitnormalsignals; durch eine Impulsbreitenverknüpfungsschaltung (92) für ein erforderliches Impulssignal, um einen Schrittmotor (96) mit einem Ausgangssignal der Teilerschaltung (91) anzutreiben , mit einer Schrittmotor-Treiberschaltung (94) zum Erzeugen eines Treiberimpulses, mit einem Schrittmotor (96), welcher durch den Treiberimpuls angetrieben wird, ein Getriebe und Zeiger, welche von dem Schrittmotor (96) angetrieben werden; durch eine Fühlschaltung (95) zum Fühlen einer Drehbewegung oder des Nichtdrehens des Schrittmotors (96) , und durch eine Steuerschaltung (93) zum Steuern der Zuführung eines Korrekturtreiberimpulses für den Schrittmotor und der Impulsdauer eines normalen Treiberimpulses.
- 2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nz e i c hn e t, daß die Steuerschaltung (93) einen Korrekturtreiberimpuls an den Schrittmotor (96) anlegt und die Impulsdauer eines nächsten normalen Treiberimpulses verlängert, wenn die Fühlschaltung (95) ein Nichtdrehen des Rotors des Schrittmotors (96) gefühlt hat.809823/0521-2- 2841948
- 3. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichn e t, daß die Steuerschaltung (93) eine Impulsdauer des normalen Treiberimpulses speichert, unmittelbar bevor sie rückgesetzt wird,
- 4. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch g e k e η n-z eichnet, daß die Steuerschaltung (93) eine Impulsdauer des normalen Treiberimpulses verringern kann, wenn die normalen Treiberimpulse, welche dieselbe Impulsbreite haben, fortlaufend an den Schrittmotor (96) angelegt werden.
- 5. Elektronische Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (93) einen Zähler (143) zum Zählen der Anzahl der normalen Treiberimpulse aufweist.
- 6. Elektronische Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (93) eine Impulsbreite des normalen Steuerimpulses verringern kann, wenn die normalen Treiberimpulse bei Zählergebnissen von 8-128, welche dieselbe Impulsbreite haben, fortlaufend an den Schrittmotor (96) angelegt werden.
- 7. Elektronische Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (143) ein Binärzähler ist.
- 8. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler und ein minimaler Wert bezüglich der Impulsdauer des normalen Treiberimpulses bestimmt werden.
- 9. Elektronische Uhr nach Anspruch 8, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Steuerschaltung (93/ durch Ändern der Impulsdauer des normalen Treiberimpulses einen Änderungswert zum Erhöhen und Erniedrigen ändern kann.
- 10. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsdauer des normalen Treiberim-90Ö823/0B21pulses nach dem Auslösen einer Rücksetzung so ausgelegt ist, daß er auf einen minimalen Wert eingestellt wird.
- 11. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlschaltung (95) eine Induktionsspannung aufgrund einer Bewegung des Rotors nach dem Stoppen des normalen Treiberimpulses fühlen kann.
- 12. Elektronische Uhr nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlschaltung (95) die Induktionsspannung des Schrittmotors (96) dadurch fühlen kann, daß intermittierend ein Fühlwiderstand mit einem hohen Widerstandswert an eine geschlossene Schleife mit der Motorwicklung angeschlossen wird.
- 13. Elektronische Uhr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlwiderstand einen Widerstandswert von etwa 3 k&bis 200 kÄhat.
- 14. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 8 und 11, dadurch gekenn ze ichn et, daß ein magnetischer Löschinpuls an denSchrittmotor (96) angelegt wird, um den Einfluß einer Magnetisierung zwischen dem Stator und dem Kern zu beseitigen, bevor der normale Treiberimpuls an den Schrittmotor (96) angelegt wird.9Ö9823/0B21
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| DE3426459A1 (de) * | 1984-07-18 | 1986-01-30 | Borg Instruments GmbH, 7537 Remchingen | Stelleinrichtung fuer eine elektromotorisch angetriebene uhr |
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| GB2009464B (en) | 1983-02-02 |
| HK18684A (en) | 1984-03-09 |
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Free format text: IN ANSPRUCH 1, ZEILE 29 HINTER DEM WORT "KORREKTURANTRIEBSIMPULS" DIE WOERTER "VORHERGEHENDE NORMALE ANTRIEBSIMPULS" EINZUFUEGEN |
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