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Dokumentenidentifikation DE3016762C3 12.10.1989
Titel Nachweiseinrichtung in einer elektronischen Uhr
Anmelder Seiko Instruments and Electronics Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ueda, Makoto;
Torisawa, Akira;
Otawa, Shuji;
Mandai, Masaaki;
Shida, Masaharu;
Sato, Katsuhiko, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Endlich, F., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 8034 Germering
DE-Anmeldedatum 30.04.1980
DE-Aktenzeichen 3016762
Offenlegungstag 13.11.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.11.1985
Date of publication of amended patent 12.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.1989
IPC-Hauptklasse G04C 3/14

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Nachweiseinrichtung in einer elektronischen Uhr entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Damit in Quarzarmbanduhren verwendbare Schrittmotoren eine möglichst geringe Antriebsleistung erfordern, sind eine Reihe von Vorschlägen bekannt, mit denen der Wirkungsgrad der elektromechanischen Umwandlung durch den Schrittmotor verbessert werden soll. Um den Stromverbrauch des Schrittmotors zu verringern, ist ferner bereits ein Korrektur-Antriebsverfahren bekannt, bei dem der Schrittmotor im normalen Antriebszustand mit geringer Leistung angetrieben wird, während ein Antrieb mit höherer Leistung erfolgt, wenn der Rotor sich aus irgendeinem Grund nicht normal dreht.

Bei Verwendung eines derartigen Korrektur-Antriebsverfahrens ist es wichtig, den Drehzustand des Rotors nachzuweisen, um einen geeigneten Antrieb des Rotors mit Impulsen größerer Impulsdauer auch dann zu erzielen, wenn beispielsweise ein störendes äußeres Magnetfeld auftritt. Fig. 1A zeigt einen bekannten bipolaren Schrittmotor zum Antrieb der Uhrzeiger und Fig. 1B einen Impulszug zum Antrieb dieses Schrittmotors. Durch Zufuhr des in Fig. 1B dargestellten Impulszugs zu der Spule 3 des Schrittmotors wird dessen Stator 1 magnetisiert und der Rotor 2 um 180° durch abstoßende und anziehende Kräfte zwischen dem Stator 1 und den Magnetpolen des Rotors 2 gedreht. Dabei wird die Breite des der Spule zugeführten Antriebsimpulses so gewählt, daß ein ausreichendes Antriebsdrehmoment an dem Ausgang des Motors bei allen auftretenden Betriebsbedingungen erzielt wird. Insbesondere ist eine Erhöhung der Impulsbreite erforderlich, wenn die Einrichtung zur Datumanzeige angetrieben werden muß, wenn sich der innere Widerstand der Batterie erhöht, oder wenn die Batteriespannung absinkt.

Es ist deshalb bereits der Vorschlag bekannt, den Schrittmotor mit einem Impuls mit einer kleinen Impulsbreite anzutreiben, wodurch im Normalfall ein kleines Ausgangsdrehmoment erzielt wird. Wenn der Schrittmotor bei Erhöhung der Belastung angehalten wird, erfolgt ein Antrieb mit einem Impuls mit größerer Impulsbreite, um ein ausreichend hohes Ausgangsdrehmoment zu erzielen. Wenn verhältnismäßig kleine Armbanduhren kostensparend hergestellt werden sollen, bestehen jedoch wesentliche Schwierigkeiten spezielle Nachweiselemente wie mechanische Kontakte oder Hall-Elemente zum Nachweis des Drehzustands des Rotors vorzusehen. Der Drehzustand des Rotors kann beispielsweise dadurch nachgewiesen werden, daß durch die Vibration des Rotors im rotierenden bzw. nicht rotierenden Zustand eine unterschiedliche Spannung nach der Zufuhr des Antriebsimpulses induziert wird.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Nachweisschaltung (DE-OS 24 09 925), die auch bei der Erfindung anwendbar ist. Die Schaltung enthält n-Kanal-FET-Gatter 4b, 5b und p-Kanal-FET-Gatter 4a, 5a, denen getrennte Eingänge zugeordnet sind. Die n-Gatter 4b, 5b und die p-Gatter 4a, 5a werden gleichzeitig nicht leitend. Die Schaltung enthält Nachweiswiderstände 6a, 6b zum Nachweis des Drehzustands des Rotors 2, sowie n-Gatter 7a, 7b zum Anschalten der Nachweiswiderstände.

Fig. 3 zeigt einen Impulszug, der bei dem bekannten Korrektur-Antriebsverfahren verwendet wird. Wenn an die Spule 3 in Fig. 2 eine Spannung angelegt wird, fließt ein Strom durch einen Stromkanal 9 während eines Zeitintervalls a in Fig. 3. Während des Zeitintervalls b in Fig. 3 wird die Schaltung auf eine geschlossene Schleife 10 mit dem Nachweiswiderstand 6b umgeschaltet. Dann tritt eine durch die Vibration des Rotors 2 induzierte Spannung nach Zufuhr des Antriebsimpulses an einen Anschluß 8b auf. Wenn ein dem nicht rotierenden Zustand entsprechendes Signal während des Zeitintervalls b festgestellt wird, wird der Schrittmotor durch einen ausreichend langen Impuls entsprechend den Betriebsbedingungen der Uhr während eines Zeitintervalls c in Fig. 3 über den Stromkanal 9 in Fig. 2 geeignet angetrieben.

Zur Erläuterung des Nachweises des Drehzustands des Rotors zeigt Fig. 4 Wellenformen der Stromstärke des durch die Spule 3 des Schrittmotors fließenden Stroms, wenn der Spulenwiderstand 3 kΩ und die Windungszahl 10 000 beträgt. Der Stromverlauf während des Zeitintervalls a entspricht dem Antriebsimpuls von 3,9 msec Impulsbreite und zeigt etwa dieselbe Wellenform unabhängig von dem Drehzustand des Rotors. Die Wellenformen während des Zeitintervalls b betreffen die durch die Vibration des Rotors 2 induzierte Antriebsimpulse nach Zufuhr eines Antriebsimpulses. Diese Wellenformen sind stark von dem Drehzustand des Rotors abhängig, sowie davon, ob eine Last angeschlossen ist oder nicht. Die Wellenform b 1 in Fig. 1 während des Zeitintervalls b betrifft den Fall, bei dem der Rotor 2 sich dreht, während die Wellenform b 2 den Fall betrifft, daß sich der Rotor 2 nicht dreht. Die Nachweisschaltung in Fig. 2 wurde vorgeschlagen, um den Unterschied der Stromstärke in Abhängigkeit von dem Drehzustand des Rotors feststellen zu können. Die Schaltung wird auf die geschlossene Schleife 10 während des Zeitintervalls b in Fig. 4 umgeschaltet, wodurch der durch die Vibration des Rotors 2 induzierte Strom durch den Nachweiswiderstand 6b fließt und eine größere Spannung an dem Anschluß 8b im Vergleich dazu auftritt, daß ein Nachweiswiderstand nicht vorgesehen ist. Da der in der Normalrichtung während des Zeitintervalls b fließende Strom umgekehrt im Vergleich zu dem Nachweiswiderstand 6b ist, ist die auftretende Spannung negativ.

Das n-Gatter 5b dient als Diode und nutzt VSS als Anodenspannung, weil ein p-n-Übergang zwischen Drain und p-Source im nicht leitenden Zustand vorhanden ist. Deshalb wird die negative Spannung am Anschluß 8b durch das n-Gatter, welches als Diode dient, die Vorwärtsspannung, und der Vorwärtsstrom fließt in das n-Gatter 5b. Da die Impedanz beim Fließen eines Vorwärtsstroms durch das n-Gatter 5b niedrig ist, wird der Rotor gedämpft.

Die Relation zwischen der Arbeitsweise des Rotors 2 und dem Nachweissignal soll in Verbindung mit Fig. 5 erläutert werden. Fig. 5 zeigt die Relation zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2. Der Stator 1 ist mit inneren Ausnehmungen 16a, 16b versehen, welche das Fortschaltdrehmoment bestimmen, sowie mit äußeren Ausnehmungen 15a, 15b, welche die einstückige Ausbildung des Stators ermöglichen, im Gegensatz zu einem an diesen Stellen getrennten zweistückigen Stator. Im Ruhezustand des Rotors 2 (Fig. 5A) sind die Magnetpole N und S um 90° zu den Ausnehmungen 16a, 16b versetzt.

Fig. 5B zeigt den Zustand, bei dem der Antriebsimpuls dem Rotor zugeführt wird, wobei sich der Rotor in Richtung eines Pfeils 17 dreht. Da die Impulsbreite des Antriebsimpulses nicht mehr als 3,9 msec beträgt, ist der Impuls beendet, wenn der Rotor mit seinen Magnetpolen in die Nähe der inneren Ausnehmung gelangt. Beim Anschluß einer schweren Last kann sich der Rotor nicht vollständig drehen und dreht sich in der umgekehrten Richtung (Fig. 5C). Dann gelangen die Magnetpole des Rotors in die Nähe der äußeren Ausnehmungen 15a, 15b, so daß ein großer Strom in der Spule erzeugt wird. Da jedoch dann die Schaltung in Fig. 2 die geschlossene Schleife 10 aufweist, tritt die negative Spannung an dem Anschluß 8b auf und ein Vorwärtsstrom fließt in dem als Diode dienenden n-Gatter 5b, wodurch der Rotor 2 gedämpft wird. Deshalb wird der Rotor 2 schnell verzögert und die durch die Vibrationen des Rotors 2 induzierte Spannung ist danach klein. Im Falle einer geringen Last dreht sich der Rotor aufgrund seiner Trägheit, so daß der Rotor 2 sich in Richtung des Pfeils 19 in Fig. 5D dreht. Da der durch den Rotor 2 zu diesem Zeitpunkt erzeugte Magnetfluß in einer Richtung quer zu den äußeren Ausnehmungen 15a, 15b verläuft, ist zu Beginn der induzierte Strom klein. Eine große Stromstärke wird erzeugt, wenn sich die Magnetpole zu den angrenzenden Teilen der äußeren Ausnehmungen 15a, 15b drehen.

Da dann die negative Spannung an dem Anschluß 8b der geschlossenen Schleife 10 vorhanden ist, wird der Rotor durch den Diodeneffekt des n-Gatters 5b gedämpft. Danach passiert der Rotor die Ruhelage in Fig. 5A und die Spannung zum Nachweis des Drehzustands des Rotors 2 tritt an dem Anschluß 8b in Fig. 2 auf, wenn der Rotor in die Ruhelage zurückgelangt.

Die Wellenform 20 in Fig. 6A ist die Spannungswellenform an dem Anschluß 8b, wenn sich der Rotor 2 dreht. Das Zeitintervall a ist die Zeitspanne, während der der Antriebsimpuls mit 3,9 msec zugeführt wird.

Im Zeitintervall a ist der Stromkanal 9 in Fig. 2 angeschaltet, dessen VDD = 1,57 V. Im Zeitintervall b tritt die Wellenform der Spannung auf, die durch die Vibrationen des Rotors in der geschlossenen Schleife 10 in Fig. 2 induziert wird. Die negative Spannung wird auf etwa 0,5 V durch den Diodeneffekt des n-Gatters 5b festgeklemmt und der Scheitelwert der positiven Spannung beträgt 0,4 V. Die Wellenform 21 zeigt die Spannungswellenform des Anschlusses 8b, wenn sich der Rotor 2 nicht dreht und der Scheitelwert der positiven Spannung beträgt weniger als 0,1 V. Der Drehzustand des Rotors kann deshalb durch den Unterschied zwischen den beiden Scheitelspannungen festgestellt werden. Obwohl die Differenz zwischen den beiden Scheitelspannungen gering ist, ist es ohne weiteres möglich, diese Spannungen durch das im folgenden noch zu beschreibende Verfahren zu verstärken.

Die Schleifen 10 und 11 in Fig. 2 werden abwechselnd während des Zeitintervalls b in Fig. 6A geschlossen. Da die beiden Enden der Spule 3 durch die n-Gatter 4b, 5b kurzgeschlossen sind, die im leitenden Zustand einen Widerstand von etwa 100 Ω aufweisen, wird durch die Schwingungen des Rotors ein großer Strom in der Schleife 11 erzeugt. Wenn jedoch die Schleife 10 angeschaltet wird, fließt der Strom entsprechend der induktiven Komponente der Spule 3 durch den Nachweiswiderstand 6b. Deshalb tritt die hohe Scheitelspannung während des entsprechenden Zeitpunkts über den Nachweiswiderstand 6b auf. Die Spannungswellenform 20 (Fig. 6B) an dem Anschluß 8b wird durch den Rotor 2 induziert, wenn die Schleifen 10 und 11 in Fig. 2 abwechselnd geschlossen werden. Fig. 6C zeigt die Spannungswellenformen 22 und 23 bei Vergrößerung der Zeitachse. Die Scheitelspannung ist um etwa 30 µsec gegenüber dem Zeitpunkt verzögert, in der die Schleife 10 geschlossen wird. Die Verzögerung der Scheitelspannung wird durch die kapazitive Komponente zwischen Drain und Source des n-Gatters 5b verursacht. Die Nachweissignale können ohne weiteres mehrfach mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens verstärkt werden, so daß sich eine gute Nachweismöglichkeit für den Drehzustand des Rotors 2 ergibt. Obwohl es an sich möglich ist, den Drehzustand mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens nachzuweisen, weist dieses Nachweisverfahren noch einen wesentlichen Nachteil auf. Wenn der Schrittmotor einem äußeren magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird, wird in der Spule 3 durch das äußere magnetische Wechselfeld eine Spannung induziert, so daß durch den Nachweiswiderstand ermittelt werden kann, daß sich der Rotor dreht, obwohl sich der Rotor tatsächlich nicht dreht. Deshalb ist eine ausreichende magnetische Abschirmung (antimagnetische Charakteristik) zu berücksichtigen. Wenn z. B. eine Impulsbreite von 3,9 msec zum normalen Antrieb des Schrittmotors vorgesehen ist, kann mit dieser Charakteristik ermittelt werden, welche magnetische Abschirmung zur Verhinderung des Anhaltens des Schrittmotors beim Auftreten eines äußeren magnetischen Wechselfelds erforderlich ist. Fig. 7 zeigt die antimagnetische Charakteristik, woraus hervorgeht, daß sie weniger als 3 Oersted bei einer Impulsbreite von 3,9 msec beträgt.

Deshalb ist eine sehr gute magnetische Abschirmung erforderlich, wenn der Schrittmotor mit dem Korrektur-Antriebsverfahren angetrieben werden soll. Ein Nachteil einer derartigen magnetischen Abschirmung ist deshalb darin zu sehen, daß dadurch nicht nur die Herstellungskosten, sondern auch die Größe und Dicke der Uhr vergrößert werden.

Andererseits besteht die Möglichkeit, die normale Impulsbreite entsprechend der Last zu ändern, um den Stromverbrauch des Schrittmotors möglichst gering zu halten. Bei einem derartigen Antriebsverfahren wird der Rotor durch einen Impuls mit einer minimalen Impulsbreite angetrieben, so daß sich der Rotor im Falle einer leichten Last noch drehen kann, beispielsweise, wenn die Datumanzeigeeinrichtung nicht angetrieben werden muß. Dabei ergibt sich jedoch eine weitere Verschlechterung der antimagnetischen Eigenschaften, wie aus Fig. 7 hervorgeht. Deshalb ist es erforderlich, die antimagnetischen Eigenschaften durch Verwendung einer Abschirmplatte oder dergleichen zu verbessern. Deshalb kann die Zielsetzung dieses Verfahrens, nämlich die Verringerung des Stromverbrauchs für den Schrittmotor zum Zwecke der Verringerung der Dicke und der Größe der Uhr noch nicht zufriedenstellend erreicht werden.

Bei der bekannten Nachweiseinrichtung der eingangs genannten Art: (DE-OS 28 17 645) besteht deshalb die Schwierigkeit, daß bei verhältnismäßig kleinen Impulsbreiten des Antriebsimpulses die Nachweiseinrichtung nicht mehr richtig arbeitet, weil beim Auftreten eines äußeren magnetischen Wechselfelds eine Spannung in der Spule induziert wird, so daß auch dann ein die erfolgte Drehung des Rotors anzeigendes Signal auftreten kann, obwohl sich der Rotor beispielsweise wegen des erforderlichen Antriebs der Datumanzeigeeinrichtung und der dadurch verursachten Erhöhung der Motorlast nicht gedreht hat. Diese Schwierigkeit könnte durch eine ausreichende magnetische Abschirmung vermieden werden, die jedoch den Nachteil bringt, daß damit die Dicke der Uhr vergrößert werden muß.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Nachweiseinrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß mit möglichst geringem Aufwand erreicht werden kann, daß die Nachweiseinrichtung auch beim Auftreten äußerer magnetischer Felder richtig arbeitet, so daß auch bei zur Verringerung des Stromverbrauchs benutzten normalen Antriebsimpulsen mit minimaler Impulsbreite ausreichend antimagnetische Eigenschaften der Nachweiseinrichtung erzielt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1A eine perspektivische Ansicht eines an sich bekannten Schrittmotors der in Verbindung mit einer Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung verwendbar ist;

Fig. 1B einen Impulszug zum Antrieb des Schrittmotors in Fig. 1A;

Fig. 2 ein Teilschaltbild einer an sich bekannten Treiber-Nachweisschaltung für eine Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Impulszug zum Antrieb des Schrittmotors mit Hilfe des bekannten Korrektur-Antriebsverfahrens;

Fig. 4 durch Vibrationen des Rotors in Abhängigkeit von dessen Drehzustand induzierte Wellenformen;

Fig. 5A bis 5D unterschiedliche Drehlagen des Rotors beim Antrieb des Schrittmotors in Fig. 1A;

Fig. 6A in dem Nachweiswiderstand induzierte Spannungswellenform in Abhängigkeit vom Drehzustand des Rotors;

Fig. 6B in dem Nachweiswiderstand induzierte Spannungswellenform beim Schließen einer Schleife mit einem hohen Widerstand und beim Schließen einer Schleife mit einem niedrigen Widerstand in Abhängigkeit von dem Drehzustand des Rotors;

Fig. 6C eine auseinander gezogene Darstellung der Wellenformen 22 und 23 in Fig. 6B;

Fig. 7 die antimagnetische Charakteristik in Abhängigkeit von der Breite der Antriebsimpulse;

Fig. 8 einen Impulszug von Antriebsimpulsen für eine Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine Schnittansicht einer Quarzarmbanduhr;

Fig. 10 ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltung für eine Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 11A ein Schaltbild eines Teils der Treibernachweisschaltung;

Fig. 11B ein Schaltbild eines Komparators für die Treibernachweisschaltung;

Fig. 12A Ausgangssignale der Wellenformschaltung bei einer Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 12B ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung, der die Signale in Fig. 12A zuführbar sind;

Fig. 13 eine graphische Darstellung des Antriebsdrehmoments für den Minutenzeiger in Abhängigkeit von der Impulsbreite des Antriebsimpulses;

Fig. 14 Wellenformen von Antriebsimpulsen zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Korrektur-Antriebsverfahren, bei dem die Impulsbreite entsprechend der Änderung der Last geändert wird, und dem Nachweis des magnetischen Wechselfelds in einer Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 15A ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausgangssignale der Wellenformschaltung; und

Fig. 15B ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung, der die Signale in Fig. 15A zugeführt werden.

Fig. 8 zeigt die Signale, die an den Anschlüssen 8a, 8b in Fig. 2 bei einer Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung auftreten. Dabei ist a die Dauer eines normalen Antriebsimpulses, b ein Zeitintervall entsprechend einem rotierenden oder nicht rotierenden Zustand des Rotors, c ein Korrekturimpuls zum erneuten Antrieb des Schrittmotors, wenn der Rotor sich nicht dreht, b&min; ein Zeitintervall, in dem der Rotor durch den Korrekturimpuls von dem Startzustand in die Ruhelage angetrieben wird, und d ein Zeitintervall entsprechend der Ruhelage des Rotors. Eine in der Spule 3 in Fig. 2 induzierte Spannung wird in dem Zeitintervall d entsprechend dem Zustand der Ruhelage des Rotors nachgewiesen. Wenn eine derartige Spannung nachgewiesen wird, ist der Schrittmotor einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt, weshalb der nächste normale Antriebsimpuls eine Impulsbreite erhält, durch die welche die antimagnetischen Eigenschaften gegen ein Wechselfeld verbessert und damit die erwähnten Nachteile bekannter vergleichbarer Nachweiseinrichtungen vermieden werden können. Die Impulsbreite zur Verbesserung der antimagnetischen Eigenschaften kann ohne weiteres der graphischen Darstellung in Fig. 7 entnommen werden.

Fig. 9 zeigt eine elektronische Uhr gemäß der Erfindung, die eine Basisplatte 60, einen Spulenblock 61, einen Stator 62, eine Brücke 63 mit einem Rotor, Getriebezug, etc., eine Batterie 64, einen Quarzkristall 65 sowie einen Schaltungsblock 66 mit einer Schaltung gemäß der Erfindung und einer daran angeordneten integrierten Schaltung aufweist.

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltung der Uhr in Fig. 9. Die Schaltung enthält eine Oszillatorschaltung 90 mit einem Schwingquarz mit 32 768 Hz. Das Ausgangssignal des Oszillators wird durch einen Frequenzteiler 91, der aus einer Flip-Flop-Schaltung mit 15 Stufen besteht, in Signale von 1 Sekunde Dauer unterteilt. Die Ausgangssignale jeder Stufe der Flip-Flop-Schaltung werden in einer Wellenformschaltung 95 zusammengesetzt. Die Antriebsimpulse für den Schrittmotor und die Taktimpulse für den Nachweis werden mit Hilfe von UND-Schaltungen, ODER-Schaltungen, Flip-Flop-Schaltungen oder dergleichen gebildet. Ein Treibernachweisteil 93 enthält die Schaltung in Fig. 2 und einen Komparator 84 (Fig. 11B), der das Nachweissignal prüft, das an den Anschlüssen 8a und 8b auftritt. Der Treibernachweisteil 93 liefert seine Ausgangssignale an einen Schrittmotor 94 und weist eine Verbindung zu einem Steuerteil 92 auf, über die das Nachweissignal rückgekoppelt wird.

Die Wellenformschaltung 95 erzeugt das Signal für den Steuerteil mit Hilfe des von dem Frequenzteiler erzeugten Signals. Zunächst soll der Treibernachweisteil 93 beschrieben werden, der für die beiden im folgenden Ausführungsbeispiele verwendbar ist.

Fig. 11A zeigt einen Teil der Treiberschaltung in dem Treibernachweisteil. Ausgangsanschlüsse 101-106 in Fig. 11A sind mit Eingangsanschlüssen mit denselben Bezugszeichen in Fig. 2 verbunden. Anschlüsse 107a und 107b sind mit Anschlüssen 107a und 107b in Fig. 11B verbunden. Eingangsanschlüsse 147a und 147b in Fig. 11A dienen zum Schließen der Schleife 10 in Fig. 2 bei einem hohen Niveau und ein Anschluß 122 ändert den Zustand einer Flip-Flop-Schaltung 74, welche die Stromrichtung in dem Schrittmotor steuert. Der Anschluß 122 ändert den Zustand der Flip-Flop-Schaltung 75 durch die positive Kante des Eingangssignals, wenn das Signal PD&sub3; in Fig. 12A und 15A zugeführt wird.

Die Schaltung in Fig. 11A enthält ein Flip-Flop 74, das invertiert wird, wenn das Signal PD&sub3; auf dem Anschluß 122 dem Anschluß CL von FF 74 über einen Inverter 73 zugeführt wird. Der Ausgang Q des FF 74 ist mit UND-Gattern 74, 75 und 71 verbunden, und der Ausgang mit UND-Gattern 77, 78 und 72. Ein Anschluß 146 ist mit UND-Gattern 75 und 77 verbunden. Ein Anschluß 147a ist mit UND-Gattern 71, 72 und einem ODER-Gatter 70 verbunden. Ein Anschluß 147b ist mit UND-Gattern 76, 78 und einem ODER-Gatter 70 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 75 ist mit dem Anschluß 101 und mit einem NOR-Gatter 81 über einen Inverter 79 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 76 ist mit dem Anschluß 105 und einem NOR-Element 81 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 77 ist mit dem Anschluß 102 und einem NOR-Element 82 über einen Inverter 80 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 78 ist mit dem Anschluß 106 und einem ODER-Gatter 82 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 71 ist mit einem NOR-Element 81 verbunden, dessen Ausgang mit dem Anschluß 103 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 72 wird einem NOR-Element 82 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Anschluß 104 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Gatters 70 ist mit dem Anschluß 107 verbunden.

Fig. 11B zeigt einen Spannungsnachweisteil, der einen Teil der Treibernachweisschaltung 93 bildet. Die Anschlüsse 8a und 8b in Fig. 2 sind mit den betreffenden Anschlüssen in Fig. 11B verbunden. Der Anschluß 107 in Fig. 11A ist mit dem Anschluß 107 in Fig. 11B verbunden.

Widerstände 85, 86 unterteilen die zugeführte Spannung und die Teilspannungen dienen als das Bezugssignal zum Nachweis des Drehzustands des Rotors und des äußeren Magnetfelds. Ein n-Gatter 87 verhindert einen Strom in den Spannungsteilerwiderständen 85 und 86 außerhalb der Nachweisperiode. Die Ausgänge von Komparatoren 83, 84 befinden sich auf dem hohen Niveau, wenn die Spannung des positiven Eingangs höher als die Spannung des negativen Eingangs ist. Die Ausgangssignale der Komparatoren 83, 84 werden einer ODER-Schaltung 88 zugeführt, deren Ausgangssignale einem UND-Gatter 89 zusammen mit dem Signal von dem Anschluß 107 zugeführt wird. Das Nachweis-Ausgangssignal wird einem Anschluß 110 zugeführt.

Fig. 12A zeigt die Ausgangssignale des Wellenformteils 95 in Fig. 10. Die Ausgangssignale des Wellenformteils werden jedem der Eingangsanschlüsse PD&sub1;, PD&sub2;, PD&sub3;, PS&sub1;, PS&sub2; und PS&sub3; des Steuerteils 92 in Fig. 12B zugeführt. Die Wellenformen in Fig. 12A zeigen die Signale, die von dem Frequenzteiler zugeführt und durch UND-, ODER-, NOR-, NAND-, NOT-Schaltungen und dergleichen geformt werden. PD&sub1; ist ein normaler Antriebsimpuls mit einer Impulsbreite von 3,9 msec, der nach jeweils 1 Sekunde erzeugt wird. PD&sub2; ist ein Korrekturimpuls mit einer Impulsbreite von 7,8 msec. PD&sub3; ist ein Impuls mit einer Impulsbreite von 15,6 msec, der zur Verbesserung der antimagnetischen Eigenschaften dient, wenn ein magnetisches Wechselfeld nachgewiesen wird. PS&sub1; ist der Impuls zum Nachweis des magnetischen Wechselfelds und zur Verstärkung des Nachweissignals. Er hat eine Impulsbreite H = 0,5 msec und L = 1,5 msec, so daß H : L = 1 : 3. PS&sub1; wird 23,4 msec vor der Anstiegszeit des Impulses PD&sub1; erzeugt. PS&sub2; hat eine Impulsbreite von H = 0,5 msec und L = 0,5 msec, so daß H : L = 1 : 1. PS&sub2; wird 31,2 msec nach der Anstiegszeit von PD&sub1; erzeugt. Das Nachweissignal für die Drehung des Rotors soll durch den Impuls H : L = 1 : 1 verstärkt werden. Tatsächlich wird jedoch die Drehung des Rotors nur in einem Intervall nachgewiesen, in dem PS&sub3; hoch ist, also während 11,7 msec.

Ein dem Anschluß 110 in Fig. 12B zugeführtes Nachweissignal gelangt zu dem Eingang S eines Flip-Flops 150 über eine UND-Schaltung 156. Das Signal PS&sub3; von dem Anschluß 142 wird einer UND-Schaltung 152 zugeführt und der Ausgang der UND-Schaltung 152 ist mit dem Eingang S eines FF 151 verbunden. Ein Signal von dem Anschluß 143 gelangt zu dem Eingang R des FF 151, zu einer ODER-Schaltung 154 sowie einer UND-Schaltung 158 über einen Inverter 159. Ein Ausgang des FF 151 ist mit einer UND-Schaltung 153 verbunden, deren Ausgang mit der ODER-Schaltung 154 verbunden ist. Der Ausgang der ODER-Schaltung 154 ist mit einer UND-ODER-Schaltung 155 verbunden. Die Ausgänge Q und von FF 150 sind mit der UND-ODER-Schaltung 155 verbunden, deren Ausgang mit einem Ausgangsanschluß 146 für Antriebsimpulse verbunden ist. Der Ausgang des FF 150 ist mit UND-Schaltungen 157 und 158 verbunden. Ein Anschluß 144 ist mit dem Eingang R des FF 150 und der UND-Schaltung 153 verbunden. Ein Anschluß 145a ist mit der UND-Schaltung 156 und einem Anschluß 147a über eine UND-Schaltung 157 verbunden. Der Anschluß 145b ist mit einem Anschluß 147b über eine UND-Schaltung 158 verbunden.

Wenn ein äußeres magnetisches Wechselfeld im Falle der normalen Arbeitsweise nicht auftritt, wird ein Eingangssignal für den Anschluß 110, also ein Ausgangssignal von der Nachweisschaltung für das magnetische Wechselfeld nicht erzeugt, so daß das FF 150 nicht eingestellt ist. Deshalb wird der Impuls PD&sub1; mit 3,9 msec dem Anschluß 146 über die ODER-Schaltung 154 zugeführt. Wenn ein Drehsignal des Rotors dem Anschluß 110 zugeführt wird, wird FF 151 eingestellt und ein Signal von 7,8 msec von PD&sub2; wird dem Anschluß 146 nicht zugeführt, weil der Ausgang von FF 151 niedrig ist. Wenn sich jedoch der Rotor nicht dreht, empfängt der Anschluß 110 nicht das Signal, das F 151 ist nicht eingestellt und der Ausgang ist hoch. Deshalb wird ein Signal von 7,8 msec von PD&sub2; dem Anschluß 146 über die UND-Schaltung 153, die ODER-Schaltung 154 und die UND-ODER-Schaltung 155 zugeführt.

Wenn die Uhr einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird, und ein Nachweissignal dem Anschluß 110 zugeführt wird, ist das FF 150 eingestellt, der Ausgang Q ist hoch und ein Signal von 15,6 msec von dem Anschluß 140 wird dem Anschluß 146 über die UND-ODER-Schaltung 155 zugeführt. Da das Signal von dem Anschluß 146 dem Eingangsanschluß 146 der Treiberschaltung in Fig. 11A zugeführt wird, und das Signal von dem Anschluß 147a dem Anschluß 147a der Treiberschaltung in Fig. 11A zugeführt wird, wird der Schrittmotor zwangsläufig durch einen Impuls von 15,6 msec von PD&sub3; angetrieben.

Das Signal von dem Anschluß 147b wird dem Anschluß 147b in Fig. 11A zugeführt.

Bei dem bisher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird ein normaler Antriebsimpuls verwendet, dessen Impulsbreite jeweils gleich ist. Um den Leistungsverbrauch des Schrittmotors in dem ersten Ausführungsbeispiel zu verringern, wird bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Schrittmotor mit Impulsen unterschiedlicher minimaler Breite angetrieben, welche der jeweiligen Motorlast entsprechen.

Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Impulsbreite des Antriebsimpulses und des Drehmoments des Schrittmotors bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei einem Antrieb mit bestimmten Impulsbreiten wird die Impulsbreite auf einen Wert a eingestellt, damit das maximale Drehmoment Tq max des Schrittmotors erzielt wird.

Bei dem Korrektur-Antriebsverfahren im ersten Ausführungsbeispiel wird die Impulsbreite des normalen Antriebsimpulses auf a&sub2; = 3,4 msec oder a&sub3; = 3,9 msec eingestellt, wenn ein Drehmoment Tqc für die Betätigung der Datumsanzeige erforderlich ist. Wenn der Rotor mit Hilfe eines normalen Antriebsimpulses seine Drehung nicht beenden kann, wird der Korrekturimpuls zugeführt. Wenn deshalb zu oft ein Korrekturimpuls auftritt, würde deshalb der Stromverbrauch durch die normalen Antriebsimpulse und die Korrekturimpulse im Endergebnis erhöht. Tatsächlich dreht sich jedoch der Rotor selbst bei einer Impulsbreite von a&sub0; = 2,4 msec, falls keine Last angeschlossen ist. Deshalb kann der Stromverbrauch des Schrittmotors weiter verringert werden, wenn der Schrittmotor mit einer Impulsbreite von a&sub0; = 2,4 msec angetrieben werden kann.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel soll deshalb der Stromverbrauch verringert werden. Die Arbeitsweise des Schrittmotors wird in Verbindung mit Fig. 14 erläutert. Der Schrittmotor wird normalerweise durch einen Impuls mit der Impulsbreite von a&sub0; = 2,4 msec angetrieben. Falls der Rotor bei dieser Impulsbreite wegen der Belastung durch die Datumsanzeige seine Drehung nicht beenden kann, wird durch die Nachweisschaltung festgestellt, daß sich der Rotor nicht dreht. Dann wird der Rotor durch den Korrekturimpuls angetrieben. Die Impulsbreite des Korrekturimpulses beträgt in Fig. 15 im allgemeinen 7,8 msec. Der Antriebsimpuls wird nach einer Sekunde automatisch wieder auf eine Impulsbreite a&sub1; = 2,9 msec eingestellt, welche etwas größer als a&sub0; = 2,4 msec ist. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 13 dreht sich jedoch dann der Rotor nicht, weil bei diesem Impuls nicht das für die Datumanzeige erforderliche Drehmoment Tqc erreicht wird, selbst wenn die Impulsbreite a&sub1; = 2,9 msec beträgt. Dann wird der Schrittmotor durch den Korrekturimpuls mit 7,8 msec angetrieben. Danach wird die Impulsbreite des normalen Antriebsimpulses nach einer Sekunde wieder automatisch a&sub2; = 3,4 msec. Da das Drehmoment in diesem Fall größer als das für die Betätigung der Datumsanzeige erforderliche Drehmoment Tqc ist, wird der Schrittmotor durch Impulse a&sub2; = 3,4 msec nach jeweils einer Sekunde angetrieben. Beim Antrieb des Schrittmotors mit einer Impulsbreite von 3,4 msec ergeben sich jedoch Nachteile hinsichtlich des Stromverbrauchs, wenn keine Belastung durch die Betätigung der Datumsanzeige erfolgt. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird eine Schaltung zur Verkürzung der Impulsbreite nach jeweils N Sekunden zugeführt. Als Folge davon wird der Schrittmotor mit Impulsen von a&sub2; = 3,4 msec N-mal angetrieben, wonach Impulse mit a&sub1; = 2,9 msec erzeugt werden und die Impulse a&sub0; kontinuierlich erzeugt werden. Durch dieses Antriebsverfahren kann der bekannte Schrittmotor mit geringerer Leistung angetrieben werden.

Fig. 15B zeigt ein Ausführungsbeispiel des Steuerteils 92 für einen Schrittmotor mit der Charakteristik in Fig. 13. Die Wellenformen in Fig. 15A werden von der Wellenformschaltung 95 in Fig. 10 erzeugt. Die Wellenformschaltung 95, welche die von dem Frequenzteiler 91 erzeugten Signale erhält, besteht aus einer Kombination von Gatterschaltungen.

Im folgenden sollen die in Fig. 15A dargestellten Signale näher erläutert werden. Einer der normalen Antriebsimpulse mit Impulsbreiten von Pa&sub0; = 2,4 msec, Pa&sub1; = 2,9 msec, Pa&sub2; = 3,4 msec und Pa&sub3; = 3,9 msec wird automatisch entsprechend der Belastung des Schrittmotors ausgewählt. Der ausgewählte Impuls ist dann der normale Antriebsimpuls PD&sub1;. PD&sub2; ist der Korrekturimpuls zum Antrieb des Schrittmotors, falls der Schrittmotor durch den Impuls PD&sub1; nicht gedreht wird. Es ergibt sich dann ein maximales Drehmoment, wenn die Impulsbreite 7,8 msec beträgt. PD&sub3; wird auf eine Impulsbreite von 15,6 msec eingestellt, welche die besten antimagnetischen Eigenschaften ergibt, wenn die Nachweisschaltung feststellt, daß die Uhr einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt wird.

PS&sub1; ist ein Eingangsimpuls zum Nachweis des magnetischen Wechselfelds. Dieser Impuls hat eine Impulsbreite von L = 0,5 msec und H = 1,5 msec, also ein Verhältnis von 1 : 3. PS&sub2; ist ein Impuls zum Nachweis der Drehung des Rotors mit einer Impulsbreite von L = 0,5 msec und H = 0,5 msec, also mit einem Verhältnis von 1 : 1. PS&sub3; ist ein Impuls zur Bestimmung der Zeit zum Nachweis des Drehzustands des Rotors. Der Impuls PS&sub2; beginnt einen Nachweis nach 9,8 msec, weil der normale Antriebsimpuls PD&sub1; zugeführt wird, und die Impulsbreite von PS&sub2; 11,7 msec beträgt.

Die Ausgangssignale der oben beschriebenen Wellenformschaltung 95 werden den Anschlüssen in Fig. 15B zugeführt. Die Signale Pa&sub0;, Pa&sub1;, Pa&sub2;, PD&sub2;, PD&sub3;, PS&sub1;, PS&sub2; und PS&sub3; werden den betreffenden Anschlüssen 174, 175, 176, 177, 173, 170, 168a, 168b zugeführt. Ein Nachweis-Ausgangssignal von dem Nachweisteil wird einem Anschluß 110 zugeführt. Der Anschluß 146 ist mit dem Anschluß 146 des Treibernachweisteils in Fig. 11A verbunden. Die Anschlüsse 147a und 147b sind mit den Anschlüssen 147a und 147b in Fig. 11A verbunden.

Die Arbeitsweise der Schaltung mit den Anschlüssen 170, 110, 172, 173 und der Schaltungseinheiten 183, 208, 185, 180, 181, 182, 200, 201, 209 und 211 entspricht genau derjenigen, die in Verbindung mit Fig. 12B erläutert wurde. Die ODER-Schaltung 204, die UND-Schaltungen 205 und 206, die ODER-Schaltung 207 und die Flip-Flops 202 und 203 bilden einen Aufwärts-Abwärtszähler für zwei Bits. Ein Eingangssignal von der UND-Schaltung 200 ist ein Eingangssignal für eine Aufwärtszählung und ein Eingang von der UND-Schaltung 186 ist ein Eingangssignal für eine Abwärtszählung. Die Ausgangssignale des Aufwärts-Abwärtszählers sind die Ausgangssignale Q&sub0;, Q&sub1; von den Flip-Flops 202 und 203. Die Ausgangssignale des Aufwärts-Abwärtszählers werden einem Dekoder 189 zugeführt, dessen Ausgangssignale PD&sub1; in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt sind.

Tabelle 1


Der normale Antriebsimpuls PD&sub1;, der von dem Dekoder 189 erzeugt wird, ist derselbe wie der normale Antriebsimpuls PD&sub1; in Fig. 12B. Dieser Impuls wird der ODER-Schaltung 201 und dem Flip-Flop 181 zugeführt. Der normale Antriebsimpuls PD&sub1; wird einer UND-Schaltung 209 über einen Inverter 208 zugeführt, um eine Zufuhr des Nachweissignals zu dem Dekoder 189 zu verhindern, wenn der Schrittmotor durch den normalen Antriebsimpuls PD&sub1; angetrieben wird. Deshalb tritt das Ausgangssignal von PS&sub1; nicht an dem Anschluß 147 auf, wenn der normale Antriebsimpuls zugeführt wird. Pa&sub0; hat eine Impulsbreite von 2,4 msec und die normalen Antriebsimpulse PD&sub1; werden einer exklusiven NOR-Schaltung 188 zugeführt. Deshalb wird ein Eingangssignal zu den N-Zähler 187 verhindert, wenn PD&sub1; = Pa&sub0;. Der N-Zähler 187 zählt jede Sekunde, wenn PD&sub1;≠Pa&sub0;. Wenn der Zähler 187 den Zählstand N erreicht hat, wird sein Ausgang hoch und das mit PD&sub1; synchronisierte Signal wird der ODER-Schaltung 204 zugeführt. Dadurch zählt der Aufwärts-Abwärtszähler abwärts.

Wenn der Rotor sich nicht dreht, wird PD&sub2; an die UND-Schaltung 200 abgegeben und der Zähler zählt aufwärts. Deshalb ändert sich die Impulsbreite von PD&sub1; in folgender Weise: Pa&sub0; zu Pa&sub1;, Pa&sub1; zu Pa&sub2;, und Pa&sub2; zu Pa&sub3;.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die geschlossenen Schleifen nach Zufuhr des Antriebsimpulses angeschaltet, um das Nachweissignal zum Nachweis des Drehzustands des Rotors 2 zu verstärken, und um die Spannung zu verstärken, die aufgrund eines äußeren Magnetfelds an der Spule anliegt. Deshalb ist es erforderlich, das magnetische Wechselfeld entsprechend dem Niveau der antimagnetischen Charakteristik der normalen Antriebsimpulse PD&sub1; nachzuweisen. Dabei soll die Nachweisempfindlichkeit für den Nachweis des äußeren magnetischen Wechselfelds erhöht werden.

Wenn im Vergleich zu der Empfindlichkeit beim Nachweis des Drehzustands des Rotors die Empfindlichkeit zum Nachweis des magnetischen Wechselfelds erhöht werden soll, wird das Signal zum Nachweis des äußeren magnetischen Wechselfelds durch Umschalten der offenen Schaltung in die geschlossene Schleife 11 in Fig. 2 verstärkt, wenn bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung das Magnetfeld nachgewiesen wird.

Wegen der durch das äußere Magnetfeld in der Spule induzierten Spannung fließt beim Nachweis des Magnetfelds in der geschlossenen Schleife 11 der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Strom. Wenn das n-Gatter 5b in Fig. 2 nicht leitend wird, sind die beiden Enden der Spule offen. Weil dann die Stromstärke in der Spule momentan Null wird, tritt in dem Anschluß 8b momentan eine unendliche Spannung auf.

Da jedoch selbst im nicht leitenden Zustand des n-Gatters 5b eine parasitische Kapazität zwischen Source und Drain vorhanden ist, wird die parasitische Kapazität durch die elektrische Ladung aufgeladen, so daß die Spannung nicht unendlich wird, sondern einen Scheitelwert erreicht, welcher der in der Spule erzeugten Spannung proportional ist. Das Nachweissignal hinsichtlich des Drehzustands des Rotors wird ebenfalls entsprechend einem derartigen Prinzip verstärkt. Da jedoch das Nachweissignal durch Umschalten der geschlossenen Schleife 10 auf die geschlossene Schleife 11 in Fig. 2 bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung verstärkt wird, wird der Nachweiswiderstand 6b mit dem begrenzten Wert in die Schleife 10 eingesetzt, so daß die Stromänderung bei Umschaltung des Stroms nicht so groß wie die Stromänderung ist, wenn das Magnetfeld nachgewiesen wird. Als Folge davon ist die Verstärkungsrate des Nachweissignals klein. Deshalb wird der Wert des Nachweiswiderstands derart ausgewählt, daß das Drehsignal des Rotors geeignet verstärkt wird. Der Drehzustand des Rotors wird durch den Vergleich der Spannung an dem Nachweiswiderstand mit der Bezugsspannung festgestellt. Obwohl die Feldstärke des äußeren magnetischen Wechselfelds relativ zu der in diesem Zusammenhang bestimmten Bezugsspannung festgestellt wird, können geringere Feldstärken des magnetischen Wechselfelds nachgewiesen werden, weil die Verstärkung größer als die Verstärkung beim Nachweis der Rotordrehung ist.

Deshalb kann unmittelbar nach dem Auftreten eines äußeren Magnetfelds der Schrittmotor mit Antriebsimpulsen ausreichender Impulsbreite angetrieben werden, wenn der Schrittmotor entsprechend dem Antriebsverfahren nach dem zweiten Ausführungsbeispiel angetrieben wird, bei dem die antimagnetischen Eigenschaften gegenüber einem äußeren magnetischen Wechselfeld beeinflußt werden, wodurch erhebliche Vorteile erzielt werden können. Da ferner die Elemente zur Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit beim Nachweis des Magnetfelds nur Gatterelemente sind, sind weitere Elemente wie Widerstände und ein Spannungsdetektor nicht erforderlich, welche einen gewissen Raum in der integrierten Schaltung einnehmen würden.

Im Vergleich zu bekannten Korrekturverfahren kann der Schrittmotor mit Hilfe einer Nachweiseinrichtung gemäß der Erfindung bei verringertem Einfluß eines äußeren magnetischen Wechselfelds angetrieben werden, so daß bisher erforderliche verhältnismäßig stark abschirmende Strukturen nicht mehr benötigt werden und die Herstellungskosten verringert werden können. Da nur eine geringere Größe oder Anzahl von Teilen erforderlich ist, und weil durch die Verringerung des Stromverbrauchs auch die Verwendung kleinerer Batterien möglich ist, ist eine weitere Verringerung der Dicke und der Größe derartiger elektronischer Uhren möglich.

Zusammenfassend sind deshalb die wesentlichen Merkmale der Erfindung in einer Nachweiseinrichtung für eine elektronische Uhr mit einem Schrittmotor zu sehen, indem eine für den Antrieb effektive Spannung geändert wird. Der Nachweis des äußeren Magnetfelds erfolgt mit Hilfe der in der Spule des Schrittmotors induzierten Spannung, während beide Enden der Spule offen sind, um die Nachweisempfindlichkeit zu vergrößern. Der Nachweis des Drehzustands erfolgt mit Hilfe einer Spannung, die über einem Element mit hoher Impedanz in einer geschlossenen Schleife erzeugt wird, welche durch das Element mit hoher Impedanz und die Spule gebildet wird. Dabei kann auch der Drehzustand des Rotors fehlerfrei nachgewiesen werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Nachweiseinrichtung in einer elektronischen Uhr mit einem Schrittmotor und einer Schaltung zur Änderung der Antriebsimpulse des Schrittmotors in Abhängigkeit von unterschiedlichen Bedingungen, bei der der Drehzustand des Rotors in Abhängigkeit von Änderungen der Antriebsbedingungen mit Hilfe einer Spannung nachweisbar ist, die über einem Element mit hoher Impedanz in einer geschlossenen Schleife erzeugt wird, die aus diesem Element mit hoher Impedanz und der Spule des Schrittmotors gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die eine durch ein äußeres Magnetfeld in der Spule (3) des Schrittmotors induzierte Spannung in einem Zeitintervall entsprechend der Ruhelage des Rotors nachweisbar ist, daß der Schrittmotor bei dem Nachweis eines äußeren Magnetfelds zwangsweise durch einen relativ starken Impuls angetrieben wird, daß die Schleife (11) zum Nachweis des äußeren Magnetfelds ein Gatterelement (5b) niedriger Impedanz und die Spule (3) enthält, daß dieses Nachweissignal durch Umschalten des Gatterelements (5b) in den nichtleitenden Zustand verstärkbar ist, und daß zur Verstärkung des Nachweissignals für den Drehzustand des Rotors eine Umschaltung von der geschlossenen Schleife (10) mit dem Element (6b) mit hoher Impedanz zu der Schleife (11) zum Nachweis des äußeren Magnetfelds durchführbar ist.
  2. 2. Nachweiseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachweis des Drehzustands des Rotors verhindert ist, wenn der Nachweis eines äußeren Magnetfelds oberhalb eines vorherbestimmten Grenzwerts erfolgt.
  3. 3. Nachweiseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung die Aktivierung der Einrichtung zum Nachweis des äußeren Magnetfelds unmittelbar vor der Zufuhr eines Antriebsimpulses zu der Spule ermöglicht und die Aktivierung der Einrichtung zum Nachweis des Drehzustands des Rotors nach Zufuhr eines Antriebsimpulses zu der Spule ermöglicht.
  4. 4. Nachweiseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerschaltung nach dem Auftreten eines Korrektur-Antriebsimpulses (z. B. 7,8 msec) normale Antriebsimpulse mit fortschreitend geringerer Impulsbreite (z. B. 3,9, 3,4, 2,9 und 2,4 msec) beim Nachweis einer erfolgten Drehung des Rotors zuführbar sind.






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