[发明专利]模拟石英计时器及其时间校正方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及计时器的领域，并且特别涉及允许以非常低的加工成本快速进行时间校正的模拟石英计时器，和提供该类时间校正的方法。

背景技术

众所周知，石英计时器如石英时钟使用电子振荡器，该电子振荡器由石英晶体调节以进行计时。该晶体振荡器以非常精确的频率产生信号，从而该石英时钟是至少与机械钟在同一个数量级并且比机械钟更准确。一般地，数字逻辑对该信号的周期进行计数，并提供以小时、分钟和秒为格式的数字时间显示。在可用的钟表与记录时间的计算机和其他器具中，石英计时器是最为常见的计时技术。

无线电控制（RC）时钟是由时间码的比特流来进行同步的类型，该时间码的比特流由连接于时间标准如原子时钟的无线电发射器来发射。该RC时钟可以被同步于单个发射器发送的时间，单个发射器如许多国家或地区的时间发射器，或可以使用多个发射器，如全球定位系统。这些系统可以用来设置计算机时钟或时钟装置以便于人们看时间或需要准确时间的任何其他目的。同步于地面时间信号的RC时钟与时间标准相比可精确到大约1毫秒，但是通常受到无线电传播中不确定性和可变性的限制。

一般地，时钟可以通过模拟时钟显示器、数字时钟显示器或两者来显示时间。该模拟时钟显示器包括时针、分针和秒针以显示时间。该数字时钟显示器以数字方式显示时间。在显示器上可以包括某些标志或标签来例如指示该时钟是无线电控制的。模拟时钟显示器具有类似于传统机械时钟的钟面，对于某些人来说比数字显示器更受欢迎。

具有模拟显示器的RC时钟一般包括接收天线、接收电路、MCU或CPU处理器、驱动电动机、齿轮和指针对准装置，该驱动电动机包括秒针电动机、时针电动机和分针电动机，该齿轮包括秒针齿轮、分针齿轮和时针齿轮，该指针对准装置包括由该CPU处理器控制的光电发射器和光电接收器，其分别被布置于该秒针齿轮之上和该时针齿轮之下。为了时间校正，在每一个秒针齿轮、分针齿轮和时针齿轮上都形成有定位孔。

在同步过程中，特别是当该时钟第一次通电时，模拟RC时钟对齐所有指针于12点，通过其接收天线和接收电路从具有匹配频率的指定的RCC站接收RCC(无线电控制时钟)信号，由MCU/CPU解码该信号以得到正确的时间，然后将各指针从12点移至指示该正确时间的各位置。为了对各指针进行时间校正，必须将所有指针放置于“12”点处，并且在各齿轮上形成的定位孔应相互对齐直到该对准装置成功完成同步。也就是说，由光电发射器发出的光必须同时穿过各齿轮上的所有定位孔并被光电接收器接收。

由于各电动机通过不同的齿轮来驱动该模拟RC时钟的各指针，各指针返回到12点处以进行时间校正所需要的时间和各指针去到各自正确的位置所需要的时间都相当长，因而完成同步过程需要非常长的时间，需花费大约几分钟。因此，如果可以减少时间同步或时间校正将会是有利的。而且，由于昂贵的组件如齿轮和驱动线圈需要进行精确加工，对该模拟RC时钟的机件进行加工的成本很高。

在某些场合下，不需要同时对秒针、分针和时针进行时间校正，可能只有秒针的位置需要进行校正。

因此，需要提供一种对模拟石英计时器进行时间校正的方法，该方法不昂贵、不依赖齿轮，并且通过该方法可以分别校正秒针、分针和/或时针。

发明内容

本发明是为了满足上述需要而开发的，因此其主要目的在于提供一种模拟石英计时器，该模拟石英计时器通过使用不同指针的光反射来进行时间校正。

本发明的另一个目的是提供一种模拟石英计时器，该模拟石英计时器比现有技术中可用的计时器明显地更经济、更方便地进行时间校正。

本发明的还有一个目的是提供一种模拟石英计时器，该模拟石英计时器能够分别校正各指针的位置。

为了满足本发明的这些和其他目的和优点，提供一种模拟石英计时器，该模拟石英计时器包括：

外壳；

一个或多个指针，该一个或多个指针绕着放置于所述外壳中的钟盘连续地旋转；

驱动机件，该驱动机件包括与所述指针相关的齿轮和驱动电动机以进行计时；

位置传感器，该位置传感器包括光发射器和光接收器，该光发射器和该光接收器被放置以限定所述钟盘上的反射区域，在该反射区域中所述光发射器发射一束光至经过所述反射区域的任何一个指针，而所述光接收器接收从经过的指针反射的光；以及

处理器，该处理器与所述驱动机件和所述位置传感器连接，所述处理器被编程以相应于来自所述指针的光的反射来确定在所述反射区域中的经过的指针的位置，并响应于所确定的位置来驱动机件将所述指针移动到正确的时间位置。