[發明專利]自動調節振蕩機械系統的振蕩頻率的電路與包括該電路的設備

有效

• 申請號: 201210416327.8
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103092057A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: M.威萊明;J-C.馬丁
• 申請（專利權）人: 斯沃奇集團研究及開發有限公司
• 主分類號: G04C3/12
• 分類號: G04C3/12;G04C3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

技術領域

本發明涉及一種用于自動調節振蕩機械系統的振蕩頻率的電路。

本發明還涉及一種包含振蕩機械系統以及用于自動調節振蕩機械系統的振蕩頻率的電路的設備。

背景技術

在鐘表制造領域，振蕩機械系統可以是一種把游絲安裝在其上的擺輪，該游絲的一端固定到旋轉擺軸，而該游絲的另一端固定到底盤的固定元件。該機械系統的振蕩經由為通常機械的能源來維持。例如，這一能源可以為驅動齒輪系的發條盒，所述齒輪系具有與棘爪控制桿協同操作的擒縱輪。例如，這一旋轉棘爪控制桿啟動固定在旋轉擺軸附近的銷。因此，具有游絲的擺輪可以形成鐘表機芯的調節部件。這一振蕩調節部件確定了齒輪系的驅動速度，其中，所述擒縱輪通向時間指針。

為了精確地調節振蕩機械系統的振蕩頻率，可以適配游絲的長度，或者向擺輪的外圓形部分添加重量或者從該外圓形部分去除重量。然而在手表的情況下，所有這些附加的調節元件占據了表殼內相當大的空間，并且導致相對長的制造時間和高的成本。因此這構成了缺陷。

在機械或者電動機械表中，已知調節連接到螺旋形彈簧發條盒的發電機的旋轉速度，以經由齒輪系機械地驅動表的指針。發電機生成交變電壓，通過電子調節電路的整流器對這一交變電壓進行整流。這一調節電路的功能旨在控制所述發電機的旋轉速度，從而能夠依據正確的當前時間指示來移動時間指針。調節電路的晶體管可以按確定的時間周期對發電機進行短路，以制動發電機并由此調節旋轉速度。在這一方面，可以參見EP專利申請0?762?243?A1或者0?822?470?A1，這兩個專利申請公開了配有這種類型的調節電路的表。

以上所提到的發電機包括旋轉永久磁鐵和與磁鐵相對的線圈，從而能夠提供感應的交變電壓。制造這種類型的發電機和調節電路可能是復雜的。設計具有所述調節電路的所述發電機通常需要提供大量的元件。而且，旋轉磁鐵的磁場可能導致對某些附近鐵磁零件的干擾。因此這構成了若干缺陷。

取代由生成感應交變電壓的旋轉永久磁鐵和線圈形成的發電機，FR專利2?119?482已經建議提供具有壓電元件的振蕩機械系統。優選把這一壓電元件設置在連接到擺輪的游絲上。為了實現這一點，把壓電材料（PZT）的薄膜淀積在所述游絲的大部分長度上，以及所述金屬游絲的內表面和外表面上。電壓轉換器向壓電元件提供交變電壓，以交替地生成對游絲的壓縮力和擴張力，從而調節連接到游絲的擺輪的振蕩。然而，在這一專利文獻中，沒有提到使用自動調節電路調節具有游絲的擺輪的振蕩頻率，這是一個缺點。

從JP專利申請2002-228774已知作為交變電壓發電機，對與壓電游絲相組合的擺輪的振蕩頻率進行調節。在包含電子調節電路所控制的至少兩個二極管和FET晶體管的整流器中對交變電壓進行整流。把所整流的電壓至少存儲在供給電壓存儲電容器中。可以通過來自發電機的交變電壓直接向電子電路提供電力，所述交變電壓已經被整流和存儲在電容器中。壓電發電機為雙金屬型（PZT）。為了對振蕩頻率進行調節，把具有石英振蕩器電路所提供的參照頻率的信號與來自發電機的交變信號進行比較。使用所建議的電子電路，不能夠以容易實現的方式設計具有調節電路的十分緊湊的振蕩機械系統，這構成了一個缺陷。

發明內容

因此，本發明的目的旨在提供一種具有有限個部件的緊湊的自動調節電路，以精確地調節振蕩機械系統的振蕩頻率，并且克服現有技術的上述缺陷。

因此，本發明涉及一種包括獨立權利要求1中所提到的特性的用于自動調節振蕩機械系統的振蕩頻率的電路。

在從屬權利要求2~10中定義了該自動調節電路的具體的實施例。

根據本發明的這一自動調節電路的一個優點是，能夠按單個電子模塊的形式制造該自動調節電路，可以直接或者經由兩條電線將所述單個電子模塊連接到設置在振蕩機械系統上的壓電元件或者電活化聚合體元件。這一振蕩機械系統優選可以為把游絲設置在其上的擺輪，該游絲包括壓電或者電活化聚合體元件。

有利的做法是，自動調節電路包括連接到MEMS共振器的振蕩器階，可以將該MEMS共振器放置在或者制造在集成了所述自動調節電路的其它部件的同一襯底之上、之旁或者之中。在這一方式下，具有所有這些部件的自動調節電路形成了單個緊湊部件。這明顯減小了具有振蕩頻率自動調節電路的振蕩機械系統的維度，因此能夠有利地將該振蕩機械系統安裝在機械手表中。