Застосування кварцових резонаторів в електронних годинниках не завжди забезпечує бажану точність ходу. Пропонована доопрацювання зробить хід годин точніше.
Підстроювання точності ходу годинника з допомогою частотомера вкрай незручна, займає багато часу і вимагає досить високої кваліфікації. Тому я пропоную простий пристрій, що не вимагає перебудови кварцового генератора, а лише компенсує похибка один раз на добу. При цьому не потрібні ніякі прилади, досить однієї викрутки. На практиці виявилося пристрій досить ефективним. Після першого кроку підстроювання похибка ходу настільних годин "Електроніка-18" склала всього лише 1 з в місяць.
Компенсатор (рис. 1) призначений для роботи в годинах, виконаних на мікросхемах серії К176 [1].
Щоденно о 00 годині 00 хвилин на вивід 3 мікросхеми К176ИЕ13 з'являється короткий імпульс низького рівня тривалістю 250 мс. Він служить для перерахунку днів тижня в годинах з календарем. Цей сигнал надходить на вхід одновібратора, виконаного на таймері DA1. Запускається одновібратор і формує на виході (вивід 3) імпульс високого рівня. Тривалість його визначається времязадающей ланцюга R1R2C1. Використовуючи конденсатор С1 з малим струмом витоку, на мікросхемі КР1006ВИ1 можна отримати тривалість імпульсів з високою точністю. У пропонованому пристрої похибка становить не більше 0,3% у всьому діапазоні тривалості формованих імпульсів від 0,45 до 5,6 с.
Сигнал з виходу одновібратора надходить на вхід корекції мікросхеми К176ИЕ13 (вивід 6) і виробляє обнулення хвилин і секунд. Цей же сигнал обнуляє і лічильник К176ИЕ12 (на схемі це з'єднання не показано), що підлаштовує його з точністю до фази секундних імпульсів. В залежності від тривалості імпульсу, яка визначається положенням движка підлаштування резистора R2, буде змінюватися і величина корекції годин.
Діод VD1 служить для розв'язки. Конденсатор С2 дозволяє уникнути впливу зовнішніх перешкод і пульсацій напруги живлення на точність роботи таймера [2]. Пристрій споживає струм не більше 4 мА при напрузі живлення 9 Ст. Напруга живлення може бути в межах від 5 до 16,5 У [2].
Компенсатор зібраний на односторонній друкованій платі з фольгованого склотекстоліту (рис. 2).
Постійний резистор R1 - МЛТ, підлаштування резистор R2 - СПЗ-29ВМ. Конденсатор С1 - К73-17, С2 - К10-7 або KM. VD1 - будь-який малопотужний діод. Довжина з'єднувальних проводів повинна бути не більше 10...15см.
Друковану плату кріплять до годинників з допомогою двох різьбових втулок гвинтами М2,5. Кришка спаяна з односторонньо фольгованого гетинаксу товщиною 1 мм. Її кріплять до плати гвинтом через різьбову втулку.
Для того щоб точність ходу можна було регулювати як у плюс, так і мінус, кварцовий генератор налаштовують з допомогою частотомера на частоту не 32768 Гц, як зазвичай, а на частоту 32769 Гц, щоб годинник завідомо поспішали на 2...3 с добу. Якщо ж годинник поспішає, то спеціально збільшувати частоту генератора не потрібно. Налаштування краще здійснювати шляхом вимірювання періоду секундних імпульсів з дискретністю 1 мкс. Значення періоду має бути 999970 ±5 мкс. Це досить груба настройка - вона не вимагає тривалого прогріву частотомера і годин, тому багато часу не займає.
При середньому положенні движка резистора R2 зазначена частота кварцового генератора відповідає мінімальної погрішності на момент установки. У крайніх положення движка годинник коригуються на +2,5 або -2,5 з на добу.
З допомогою частотомера в режимі вимірювання тривалості імпульсу всю окружність резистора R2 потрібно розбити на ділення з кроком 0,5 с на добу. Таким чином, наприклад, якщо за 10 діб години відстали на 5 с, то для їх корекції потрібно повернути движок в бік плюса (вліво за схемою) на одну поділку.
Процес підстроювання ходу годинника полягає в наступному. Встановіть движок R2 середнє положення. У певний час, наприклад, у 18 год 00 хв натисніть кнопку корекції годин за сигналами точного часу. Через 10 діб 18 год 00 хв зафіксуйте, на скільки секунд пішли годинник. Розділіть це значення на 5, і ви отримайте кількість поділок, на яке потрібно повернути движок резистора R2.
З невеликим доопрацюванням пропонований електронний блок можна застосувати в будь-яких годинах, де є будильник і кнопка обнулення секунд. У цьому випадку запуск одновібратора буде відбуватися за сигналом будильника.
Література
Автор: Д. Каширских, р. Кіров