Impostare la precisione di un orologio al quarzo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico
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L'uso di risonatori al quarzo negli orologi elettronici non sempre fornisce la precisione desiderata. La revisione proposta renderà l'orologio più preciso.
La regolazione della precisione dell'orologio con l'aiuto di un frequenzimetro è estremamente scomoda, richiede molto tempo e richiede una qualifica piuttosto elevata. Pertanto, propongo un dispositivo semplice che non richiede la ristrutturazione dell'oscillatore a cristallo, ma compensa l'errore solo una volta al giorno. Non sono necessari attrezzi, basta un solo cacciavite. In pratica, il dispositivo si è rivelato molto efficace. Dopo la prima fase di regolazione, l'errore dell'orologio da tavolo Elektronika-18 era di solo 1 s al mese.
Il compensatore (Fig. 1) è progettato per funzionare in orologi realizzati su microcircuiti della serie K176 [1].
Ogni giorno alle 00 ore e 00 minuti, sul pin 3 del chip K176IE13 appare un breve impulso di basso livello con una durata di 250 ms. Viene utilizzato per ricalcolare i giorni della settimana negli orologi calendario. Questo segnale viene inviato all'ingresso di un unico vibratore, realizzato sul timer DA1. Il singolo vibratore si avvia e genera un impulso di alto livello in uscita (pin 3). La sua durata è determinata dalla catena di distribuzione R1R2C1. Utilizzando il condensatore C1 con una bassa corrente di dispersione, sul chip KR1006VI1, è possibile ottenere la durata dell'impulso con elevata precisione. Nel dispositivo proposto, l'errore non è superiore allo 0,3% sull'intero intervallo della durata degli impulsi generati da 0,45 s a 5,6 s.
Il segnale dall'uscita del one-shot viene inviato all'ingresso di correzione del microcircuito K176IE13 (pin 6) e azzera i minuti e i secondi. Lo stesso segnale azzera anche il contatore K176IE12 (questa connessione non è mostrata nello schema), che lo regola all'interno della fase dei secondi impulsi. A seconda della durata dell'impulso, che è determinata dalla posizione del resistore trimmer R2, cambierà anche il valore di correzione del clock.
Il diodo VD1 viene utilizzato per il disaccoppiamento. Il condensatore C2 consente di evitare l'influenza del rumore esterno e dell'ondulazione della tensione di alimentazione sulla precisione del timer [2]. Il dispositivo consuma corrente non più di 4 mA con una tensione di alimentazione di 9 V. La tensione di alimentazione può essere compresa tra 5 e 16,5 V [2].
Il compensatore è assemblato su un circuito stampato a lato singolo realizzato in lamina di fibra di vetro (Fig. 2).
Resistenza fissa R1 - MLT, resistenza di sintonia R2 - SPZ-29VM. Condensatore C1 - K73-17, C2 - K10-7 o KM. VD1 - qualsiasi diodo a bassa potenza. La lunghezza dei cavi di collegamento non deve superare i 10...15 cm.
Il circuito stampato è fissato all'orologio tramite due boccole filettate con viti M2,5. Il coperchio è saldato da getinak sventati su un lato di 1 mm di spessore. È fissato alla scheda con una vite attraverso una boccola filettata.
Affinché la precisione del corso possa essere regolata sia positivamente che negativamente, l'oscillatore al quarzo viene sintonizzato utilizzando un frequenzimetro su una frequenza non di 32768 Hz, come al solito, ma su una frequenza di 32769 Hz, in modo che l'orologio sia deliberatamente più veloce di 2 ... 3 s al giorno. Se l'orologio ha fretta, non è necessario aumentare in modo specifico la frequenza del generatore. La sintonizzazione viene eseguita al meglio misurando il periodo dei secondi impulsi con una risoluzione di 1 μs. Il valore del periodo deve essere 999970 ±5 µs. Questa è un'impostazione piuttosto approssimativa: non richiede un lungo riscaldamento del frequenzimetro e dell'orologio, quindi non richiede molto tempo.
Con la posizione centrale del cursore del resistore R2, la frequenza indicata dell'oscillatore a cristallo corrisponde all'errore minimo al momento della messa a punto. Nelle posizioni estreme del motore, l'orologio viene regolato di +2,5 so -2,5 s al giorno.
Utilizzando un frequenzimetro nella modalità di misurazione della durata dell'impulso, l'intera circonferenza del resistore R2 deve essere divisa in divisioni con incrementi di 0,5 s al giorno. Quindi, ad esempio, se in 10 giorni l'orologio è indietro di 5 secondi, per correggerli è necessario ruotare il cursore verso il più (a sinistra secondo il diagramma) di una divisione.
Il processo di regolazione dell'orologio è il seguente. Imposta il cursore R2 nella posizione centrale. Ad una certa ora, ad esempio alle 18:00, premere il pulsante per correggere l'orologio secondo i segnali orari esatti. Dopo 10 giorni alle 18:00, registra quanti secondi l'orologio è andato. Dividi questo valore per 5 e otterrai il numero di divisioni di cui devi ruotare il cursore del resistore R2.
Con una piccola modifica, l'unità elettronica proposta può essere utilizzata in qualsiasi orologio dotato di sveglia e pulsante di azzeramento dei secondi. In questo caso l'avvio del singolo vibratore avverrà su segnalazione di allarme.
Letteratura
- Biryukov S. A. Orologio elettronico su circuiti integrati MOS. - M.: Radio e comunicazione, 1993.
- Kolombet E.A. Timer. - M.: Radio e comunicazione, 1983.
Autore: D. Kashirskikh, Kirov
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