[发明专利]自动调节振荡机械系统的振荡频率的电路与包括该电路的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动调节振荡机械系统的振荡频率的电路。

本发明还涉及一种包含振荡机械系统以及用于自动调节振荡机械系统的振荡频率的电路的设备。

背景技术

在钟表制造领域，振荡机械系统可以是一种把游丝安装在其上的摆轮，该游丝的一端固定到旋转摆轴，而该游丝的另一端固定到底盘的固定元件。该机械系统的振荡经由为通常机械的能源来维持。例如，这一能源可以为驱动齿轮系的发条盒，所述齿轮系具有与棘爪控制杆协同操作的擒纵轮。例如，这一旋转棘爪控制杆启动固定在旋转摆轴附近的销。因此，具有游丝的摆轮可以形成钟表机芯的调节部件。这一振荡调节部件确定了齿轮系的驱动速度，其中，所述擒纵轮通向时间指针。

为了精确地调节振荡机械系统的振荡频率，可以适配游丝的长度，或者向摆轮的外圆形部分添加重量或者从该外圆形部分去除重量。然而在手表的情况下，所有这些附加的调节元件占据了表壳内相当大的空间，并且导致相对长的制造时间和高的成本。因此这构成了缺陷。

在机械或者电动机械表中，已知调节连接到螺旋形弹簧发条盒的发电机的旋转速度，以经由齿轮系机械地驱动表的指针。发电机生成交变电压，通过电子调节电路的整流器对这一交变电压进行整流。这一调节电路的功能旨在控制所述发电机的旋转速度，从而能够依据正确的当前时间指示来移动时间指针。调节电路的晶体管可以按确定的时间周期对发电机进行短路，以制动发电机并由此调节旋转速度。在这一方面，可以参见EP专利申请0 762 243 A1或者0 822 470 A1，这两个专利申请公开了配有这种类型的调节电路的表。

以上所提到的发电机包括旋转永久磁铁和与磁铁相对的线圈，从而能够提供感应的交变电压。制造这种类型的发电机和调节电路可能是复杂的。设计具有所述调节电路的所述发电机通常需要提供大量的元件。而且，旋转磁铁的磁场可能导致对某些附近铁磁零件的干扰。因此这构成了若干缺陷。

取代由生成感应交变电压的旋转永久磁铁和线圈形成的发电机，FR专利2 119 482已经建议提供具有压电元件的振荡机械系统。优选把这一压电元件设置在连接到摆轮的游丝上。为了实现这一点，把压电材料（PZT）的薄膜淀积在所述游丝的大部分长度上，以及所述金属游丝的内表面和外表面上。电压转换器向压电元件提供交变电压，以交替地生成对游丝的压缩力和扩张力，从而调节连接到游丝的摆轮的振荡。然而，在这一专利文献中，没有提到使用自动调节电路调节具有游丝的摆轮的振荡频率，这是一个缺点。

从JP专利申请2002-228774已知作为交变电压发电机，对与压电游丝相组合的摆轮的振荡频率进行调节。在包含电子调节电路所控制的至少两个二极管和FET晶体管的整流器中对交变电压进行整流。把所整流的电压至少存储在供给电压存储电容器中。可以通过来自发电机的交变电压直接向电子电路提供电力，所述交变电压已经被整流和存储在电容器中。压电发电机为双金属型（PZT）。为了对振荡频率进行调节，把具有石英振荡器电路所提供的参照频率的信号与来自发电机的交变信号进行比较。使用所建议的电子电路，不能够以容易实现的方式设计具有调节电路的十分紧凑的振荡机械系统，这构成了一个缺陷。

发明内容

因此，本发明的目的旨在提供一种具有有限个部件的紧凑的自动调节电路，以精确地调节振荡机械系统的振荡频率，并且克服现有技术的上述缺陷。

因此，本发明涉及一种包括独立权利要求1中所提到的特性的用于自动调节振荡机械系统的振荡频率的电路。

在从属权利要求2~10中定义了该自动调节电路的具体的实施例。

根据本发明的这一自动调节电路的一个优点是，能够按单个电子模块的形式制造该自动调节电路，可以直接或者经由两条电线将所述单个电子模块连接到设置在振荡机械系统上的压电元件或者电活化聚合体元件。这一振荡机械系统优选可以为把游丝设置在其上的摆轮，该游丝包括压电或者电活化聚合体元件。

有利的做法是，自动调节电路包括连接到MEMS共振器的振荡器阶，可以将该MEMS共振器放置在或者制造在集成了所述自动调节电路的其它部件的同一衬底之上、之旁或者之中。在这一方式下，具有所有这些部件的自动调节电路形成了单个紧凑部件。这明显减小了具有振荡频率自动调节电路的振荡机械系统的维度，因此能够有利地将该振荡机械系统安装在机械手表中。