CN109946948A - 包括与调节系统相关联的机械振荡器的钟表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钟表，其包括设定钟表机芯的运行速度的机械振荡器。为了调节该运行，该钟表还包括由电磁组件形成的机电换能器，所述电磁组件包括至少一个线圈(28)和安装在机械振荡器的摆轮上的至少一个磁体。电磁换能器在每次振荡期间产生的感应电压信号在振荡器通过其中性位置之间的第一半更替中呈现具有第一极性的最大振幅的第一波瓣并且在通过中性位置之后的第二半交替中呈现具有与第一极性相反的第二极性的最大振幅的第二波瓣。该钟表还包括电转换器(56)，该电转换器包括两个电源电容器(C1，C2)和用于调节机械振荡器的中频的装置。第一电源电容器仅利用正电压充电，而第二电容器仅利用负电压充电。为了调节机械振荡器的运行，调节装置包括负载泵，该负载泵设置成根据机械振荡器相对于时基的时间漂移而在两个电容器之间转移电力负荷。

Description

包括与调节系统相关联的机械振荡器的钟表

技术领域

本发明涉及一种钟表，其包括与用于调节其中频的系统相关联的机械振荡器。调节系统属于电子类型，即调节系统包括连接到辅助振荡器的电子电路，该辅助振荡器设置成提供高精度电时钟信号。调节系统设置为校正机械振荡器相对于辅助振荡器的潜在时间漂移。

特别地，机械振荡器包括由摆轮游丝形成的机械谐振器和由例如具有瑞士擒纵叉的传统擒纵机构形成的保持装置。辅助振荡器特别是由石英谐振器或集成在电子调节电路中的谐振器形成。

背景技术

形成如在本发明的技术领域中定义的钟表的机芯已在一些现有文献中被提出。1977年公布的专利CH597636提出了这种机芯，参考其图3。该机芯配备有由摆轮游丝形成的谐振器和常规保持装置，该保持装置包括擒纵叉和与配备有发条的发条盒运动学地连接的擒纵轮。该钟表机芯包括用于调节机械振荡器的频率的系统。该调节系统包括电子电路和电磁组件，该电磁组件由设置在布置于摆轮的轮缘之下的支承件上的扁平线圈以及安装在摆轮上并且设置成相互靠近以便在振荡器启动时均经过线圈上方的两个磁体形成。

电子电路包括时基，该时基包括石英发生器并且用于生成基准频率信号FR，该基准频率被与机械振荡器的频率FG进行比较。振荡器的频率FG经由通过一对磁体在线圈中生成的电信号来检测。调节电路适合于经由磁性的磁体-线圈耦合和与线圈连接的可切换负载瞬态地引起制动转矩。文献CH597636提供了以下教导：“所形成的谐振器应当具有取决于频率FR的任一侧的振幅的可变振荡频率(等时性误差)”。其因此教导，通过改变非等时性谐振器的振幅来改变其振荡频率的变化。在谐振器的振幅与包括配备有磁体并且布置在钟表机芯的齿轮系中的转子的发电机的角速度之间进行类比以便调节其运行。由于制动转矩降低这种发电机的转速并且因此降低其旋转频率，所以这里仅仅设想能够通过施加减小其振幅的制动转矩来降低强制式非等时性谐振器的振荡频率。

为了执行发电机或机械振荡器的频率的电子调节，在一个特定实施例中，设想负荷由可开关整流器形成，该整流器在制动脉冲期间经由一晶体管加载储存电容器，以取得用以为电子电路供电的电力。文献CH597636中给出的一致教导如下：当FG＞FR时，晶体管是导电的；于是从发电机/振荡器汲取功率Pa。当FG＜FR时，晶体管不导电；因此，不再从发电机/振荡器汲取功率。换而言之，调节仅在发电机/振荡器的频率大于基准频率FR时进行。该调节包括为了降低其频率FG而将发电机/振荡器制动。因此，在机械振荡器的情况下，本领域的技术人员理解，由于所选择的机械振荡器的自发等时性误差，调节仅在发条被牢固地装设并且机械振荡器的自由振荡频率(自然频率)大于基准频率FR时可行。因此，存在双重问题，即机械振荡器是针对机械机芯中通常有的误差选择的并且电子调节仅在该振荡器的自然频率大于标称频率时工作。

专利申请EP 1 521 142也涉及摆轮游丝的电子调节。本文献中提出的调节系统在其一般功能方面类似于专利CH 597 636的调节系统。

专利申请EP 1 241 538教导了机械振荡器的制动力矩在其任何振荡的一次振动(vibration)/更替(alternation)(即半个周期或半个循环)过程中使得可以减小当前振荡周期的值或者增大当前振荡周期的值。为此，提供了电磁线圈组件和控制电路，该控制电路设置成在某些规定的时间区间中使线圈导通或不导通。作为一般规则，通过在磁体-线圈耦合期间在线圈中产生电力而实现的对机械振荡器的制动，在振荡周期期间，要么在该制动发生在机械振荡器通过其中性点(休止位置)之前时引起相应周期的延长，要么在该制动发生在机械振荡器通过其中性点之后时引起相应周期的缩短。该观察报告就目前的主流教导而言是值得注意的。

关于利用上述结论实现电子调节，文献EP 1 241 538提出了两种实施方式。在这两种实施方式中，设置了压电系统，其与擒纵机构相关联以检测其擒纵叉在每个振荡周期中的倾斜。借助于这种检测系统，一方面设想将振荡周期与由石英振荡器定义的基准周期进行比较，以判断钟表的运行是否呈现增益或损耗，另一方面从机械振荡器每两次通过其中性点确定一次更替。在第一实施例中，根据时间漂移是否对应于增益或损耗，设想在一次更替中分别在机械振荡器通过中性点之前或之后使线圈在一定的时间区间内导通。换而言之，在此设想根据调节是否需要振荡周期的延长或缩短来分别在通过中性位置之前或之后使线圈短路。

在第二实施例中，设想通过经由电磁组件周期性地从机械振荡器汲取能量来为调节系统供电。为此目的，线圈连接到整流器，该整流器设置成为容电器(储存电容器)再充电，该电容器用作用于电子电路的电源。电磁组件是在图2和4中给出的电磁组件，并且电子电路在该文献的图5中被示意性地示出。为调节系统的功能给出的唯一指示如下：1)使线圈在恒定的时间区间期间导通，所述时间区间的中心在机械谐振器(摆轮游丝)经由其中性位置(中间更替位置)的相应通路上；2)在这些时间区间期间，感应电流被整流并储存在容电器中；和3)在所述时间区间期间，在不提供任何进一步的细节的情况下，可通过调节由感应电流产生的功率来有效地调节摆轮游丝的振荡周期。

可以认为，以机械谐振器的中性位置为中心的线圈导通间隔的选择具有以下目的：通过从机械振荡器中汲取能量以为电子电路供电而不在机械振荡器中引起寄生时间漂移。通过使线圈在经由中性位置的通路之前和之后导通相同的持续时间，作者可能会想到将这种经由中性位置的通路之前的制动效果与在该通道之后的制动效果进行平衡，从而不在没有由时间漂移的测量引起的调节电路校正信号的情况下修改振荡周期。人们可能会强烈怀疑这是通过所公开的电磁组件和连接到储存电容器的传统整流器实现的。首先，该储存电容器的再充电取决于在给定时间区间开始时的初始电压。随后，线圈中的感应电压和感应电流的强度随摆轮游丝的角速度而变化，该强度在远离角速度最大的中性位置移动时减小。所公开的电磁组件使得可以确定感应电压/感应电流信号的形状。虽然未给出针对中性位置(休止位置)磁体相对于线圈的位置以及无法推断对信号相位的教导，但可以推断储存电容器的再充电通常将主要在通过中性位置之前发生。因此，由此产生相对于中性位置不对称的制动，并且在钟表的运行中产生寄生损耗。最后，关于在设想用于调节钟表的运行的恒定时间区间期间对感应功率的调节，现有技术中没有给出任何指示。人们不明白如何进行这样的调节，现有技术中没有就这个问题进行教导。

发明内容

处于本发明的开发范围之内的总目的在于制造一种钟表，其包括机械机芯，该机械机芯具有机械振荡器和用于调节该机械振荡器的电子系统，因此，不需要最初将机械振荡器打乱时间以使其提前，以便因此获得在调节系统运行时具有辅助电子振荡器(特别是配备有石英谐振器)的精度以及在其它情况下具有与机械振荡器的最佳标准对应的机械振荡器精度的钟表。换而言之，寻求另外将电子调节与被尽可能精确地调节的机械机芯结合，以使得在不使用电子调节时它以最佳可能的运行状态保持操作。

本发明的第一目的在于提供一种上述类型的钟表，其中调节系统消耗相对较少的电能并因此能够通过从钟表的机械振荡器汲取的较低电能来实现该调节系统的有效自供电，而不考虑待在被设想适合于校正的范围值内进行校正的时间漂移的大小如何。

又一目的在于提供一种上述类型的钟表，该钟表能够为限定的电磁组件供给足以确保调节系统正常运行的电源能量和连续的电源电压，特别是在没有时间漂移校正的情况下。

一个特定目的在于提供这样一种钟表，该钟表对于限定的电磁组件能够连续地供给电源电压，该电源电压基本上保持最大，而不考虑由该调节系统执行的该钟表的时间漂移校正如何。

另一个特定目的是：特别是在没有时间漂移校正的情况下，确保调节系统的自供电而不引起寄生时间漂移，或至少使得任何这样的寄生时间漂移保持最小和可忽略不计。

为此，本发明涉及一种钟表，该钟表包括：

-机构，特别是时间指示机构，

-适于围绕对应于其最小机械势能状态的中性位置振荡的机械谐振器，该机械谐振器的每次振荡限定一振荡周期并且在两个极限位置之间具有两次连续/相继的更替，所述两个极限位置各自限定机械谐振器的振荡幅度，每次更替使机械谐振器在中间时刻通过其中性位置(休止位置/最小机械能位置)，并由在该更替的初始时刻与其中间时刻之间的第一半更替和在该中间时刻与该更替的结束时刻之间的第二半更替组成，

-机械谐振器的保持装置，其与该机械谐振器形成限定所述机构的运行速度的机械振荡器，

-机电换能器，其设置成能够特别是在机械谐振器以包含于有效工作范围内的振幅振荡时，将来自该机械振荡器的机械动力转换成电能，该电磁换能器由包括至少一个线圈和至少一个磁体的电磁组件形成，所述至少一个线圈安装在由机械谐振器及其支承件组成的机械组件之中的一个元件上，所述至少一个磁体安装在该机械组件的另一元件上，电磁组件设置成在机械谐振器以包含于所述有效工作范围内的振幅振荡时能够在机电换能器的两个输出端子之间供给感应电压信号，

-电转换器，其连接到机电换能器的两个输出端子，以便能够从其接收感应电流，该电转换器包括设置成能够储存由机电换能器供给的电能的电源单元，该机电换能器和电转换器共同形成机械谐振器的制动装置，

–负载，其连接或适合于有规律地连接到电源单元以便能够由该电源单元供电，

-用于调节机械振荡器的频率的调节装置，该调节装置包括辅助振荡器和测量装置，该测量装置设置成能够检测机械振荡器相对于辅助振荡器的潜在时间漂移，该调节装置设置成能够判断所测量的时间漂移是否对应于至少一个特定增益。

根据本发明的钟表的特征在于：

-电源单元包括第一电源电容器和第二电源电容器，两者均设置成为所述负载供电，并且电转换器由第一电能储存电路和第二电能储存电路形成，所述第一电能储存电路包括第一电源电容器并且设置成能够在电转换器的输入端处仅利用具有第一极性的电压对该第一电源电容器再充电，所述第二电能储存电路包括第二电源电容器并且设置成能够在电转换器的输入端处仅利用具有与第一极性相反的第二极性的电压对该第二电源电容器再充电，制动装置设置成使得在再充电期间供给到第一电源电容器或第二电源电容器的电能的量随着该第一电源电容器或该第二电源电容器的电压电平降低而增加，

-制动装置设置成使得：在机械振荡器的每个振荡周期中，当振荡幅度包含于有效工作范围内时，感应电压信号具有其中该感应电压信号具有第一极性的至少一个第一区间和其中该感应电压信号具有第二极性的至少一个第二区间，

-制动装置还设置成使得，对于机电换能器的具有在有效工作范围内的振幅的每次振荡，第一和第二电源电容器中的一者的再充电在适用时最通常地在两个第一半更替中发生，并且这些第一和第二电源电容器中的另一者的再充电在适用时最通常地在两个第二半更替中发生，

-调节装置包括负载泵，该负载泵设置成能够按要求将电力负荷从第一和第二电源电容器中的所述一者转移到所述另一者，并且

-调节装置还包括用于控制负载泵的逻辑电路，该逻辑电路接收由测量装置供给的测量信号作为输入并且设置成启动负载泵以使得当所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定增益时，负载泵将第一电力负荷从所述第一和第二电源电容器中的所述一者转移到所述另一者。

相比于不会发生第一电力负荷的转移的假想情况，设想第一电力负荷的转移至少在这种转移之后的振荡周期中增强了对第一和第二电源电容器中的所述一者的再充电和/或减弱了对这些第一和第二电源电容器的所述另一者的再充电。如果在根据本发明的调节方法的第一序列/步骤期间未获得这种结果，则重复该第一序列，直至获得上述效果。在第一电源电容器的再充电与第二电源电容器的再充电之间引入了不平衡，相对于在稳定的非校正阶段(即未进行时间漂移校正)中出现的情形，该不平衡有利于第一和第二电源电容器中的所述一者。换句话说，第一和第二电源电容器的再充电选择性地用于促进在至少一次振荡的第一半更替中对其进行再充电，并因此暂时降低机械振荡器的瞬态频率。在一个优选的替代实施例中，第一和第二电源电容器具有基本上相同的电容值并且设置成联合地为负载供电。

在本发明的一个主要实施例中，调节装置还设置成能够判断所测量的时间漂移是否对应于至少一个特定损耗。然后，该钟表的特征还在于以下具体特征：

-负载泵还设置成能够根据请求将电力负荷从第一和第二电源电容器中的所述另一者暂时/瞬间转移到这些第一和第二电源电容器中的所述一者；

-用于控制负载泵的逻辑电路设置成以如下方式启动负载泵：使得当所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定损耗时，负载泵将第二电力负荷从第一和第二电源电容器中的所述另一者转移到第一和第二电源电容器中的所述一者。

在后一种情况下，相比于不发生该第二电力负荷的转移的假想情况而言，设想第二电力负荷的转移至少在这种转移之后的振荡周期中增强了对所述第一和第二电源电容器中的所述另一者的再充电或/和减弱了对所述第一和第二电源电容器中的所述一者的再充电。再一次，如果在根据本发明的调节方法的第二序列期间没有获得这样的结果，则重复该第二序列，直至获得上述效果。因此，相对于在稳定的非校正阶段中出现的情形，在第一电源电容器的再充电与第二电源电容器的再充电之间引入不平衡，其有利于第一和第二电源电容器中的所述另一者。换句话说，第一和第二电源电容器的再充电选择性地用于在至少一次振荡的第二半更替中促进其再充电，并因此暂时提高机械振荡器的瞬态频率。

设置在电转换器的输出端处的负载特别是包括调节装置，该调节装置由第一和第二电源电容器供电，所述第一和第二电源电容器设置成输送与这些第一和第二电源电容器的电压之和相对应的电源电压。

借助于根据本发明的钟表机芯的特征，可以经由包括例如石英谐振器的辅助振荡器调节非常精确的机械振荡器，而且，无论该机械振荡器是否暂时具有稍高或稍低的频率。频率的调节包括暂时改变机械振荡器的瞬态频率，使得其中长期频率等于辅助振荡器的中长期频率。这种调节非常准确，并且消除了自所讨论机构运行起的任何时间漂移。

在本发明的一个优选实施例中，制动装置、特别是机电转换器的电磁组件设置成使得：在机械振荡器的每个振荡周期中，感应电压信号的第一波瓣针对该振荡周期呈现出最大正电压并且该感应电压信号的第二波瓣针对该振荡周期呈现出最大负电压，并且使得：第一电压波瓣和第二电压波瓣在所述第一极性为正而所述第二极性为负的情况下分别在所讨论的振荡的两次更替的一次和/或另一次的第一半更替和第二半更替中出现，以及在所述第一极性为负而所述第二极性为正的情况下分别在所讨论的该振荡的两次更替的一次和/或另一次的第二半更替和第一半更替中出现。

术语“电压波瓣”应理解为指完全高于或完全低于零值(定义零电压)的电压脉冲，即在具有要么以正值上升然后再次下降的正电压要么以负值下降然后再次上升的负电压的特定时间区间内的电压变化。

在一个一般的替代实施例中，电磁组件包括至少一个线圈和磁化结构，该磁化结构由至少一个磁体形成并具有至少一对极性相反的磁极，每对磁极在线圈的总平面的方向上产生磁通量，该对磁极设置成使得其各自的磁通量以一定时滞、但以进入线圈的磁通量和离开该线圈的磁通量的至少部分同时性通过线圈，以便形成第一和第二电压波瓣。

在一个特定实施例中，钟表的电磁组件包括第一对双极磁铁和第一线圈以及第二对双极磁铁和第二线圈，每对双极磁铁都具有两个相应的极性相反的磁化轴线和基本上等同的角度开口，第二对双极磁体和第二线圈的中轴具有不同于零的角度滞后，该角度滞后基本上与在第一对双极磁体与第一线圈之间提供的角度滞后相同。电磁组件设置成使得，当谐振器休止时，第一和第二对双极磁体中的一者位于与第一和第二线圈相等的角距离处，该电磁组件包括多个线圈或者多对双极磁体，所述多个线圈设置成使得第一和第二对双极磁体之间的第一中轴限定了所述多个线圈的对称轴线，所述多对双极磁体设置成使得第一和第二线圈之间的第二中轴限定所述多对双极磁体的对称轴线。最后，电磁组件的各种元件设置成使得所讨论的线圈中的相应感应电压被建设性地相加到一起。

在第一优选的替代实施例中，角度滞后基本上等于90°，电磁组件仅包括两个线圈，即上面提到的相差180°的角度的第一和第二线圈，以及安装在机械谐振器的摆轮上的两对双极磁体，即上面提到的也相差180°的角度的第一和第二对磁体。

在第二优选的替代实施例中，设想了相差120°的角度的上述第一和第二线圈以及其间(即，一对磁体与另两对磁体中的每一对之间)具有120°的角度滞后的、安装在机械谐振器的摆轮上的三对双极磁体。两个线圈有利地设置在结合了机械振荡器的钟表机芯的周边区域中，该机械振荡器在该钟表机芯中通常偏离中心定位。应当注意的是，三对磁体在与旋转轴线相同的距离处径向地设置在枢转的摆轮上，不会引起重量不平衡，这三对相同磁体的惯性中心位于旋转轴线上。该第二替代实施例是有利的。

在第三替代实施例中，除了针对第二替代实施例提到的元件之外，还设想第三线圈也相对于其它两个线圈中的每一个相差/异步120°。应当注意的是，该后一替代实施例比前两个替代实施例的体积更庞大，并且可能引起结合机械振荡器的机械钟表机芯的设计问题。

附图说明

在下文中将使用通过绝非限制的示例给出的附图更详细地描述本发明，其中：

-图1是根据本发明的钟表的总俯视图，

-图2是图1中的钟表的局部放大图，其示出了形成结合在该钟表中的调节系统的电磁换能器的第一实施例，

-图3针对图4A至4C中为了说明本发明中发生的调节的物理原理而给出的简化电磁换能器的电磁组件，其示出了当摆轮游丝振荡时该电磁组件的线圈中的感应电压和在摆轮游丝通过其中性位置之前在特定更替中施加第一制动脉冲，以及在发生第一制动脉冲的时间区间中的摆轮的角速度及其角位置，

-图4A至4C针对图3中讨论的电磁换能器示出了在机械振荡器的更替的三个特定时刻——在此期间供给第一制动脉冲——的摆轮，

-图5是类似于图3的图，只不过在图5在摆轮游丝已通过其中性位置之后的某一更替中施加第二制动脉冲，

-图6A至6C示出了机械振荡器的更替的三个特定时刻——在此期间供给第二制动脉冲——的摆轮，

-图7示出了设置在图1中的钟表中的机械振荡器的电转换器和调节装置的电气图，

-图8示出了形成图7所示的调节装置的负载泵的电子电路，

-图9表示图7中的电气图中出现的各种电信号，

-图10是根据本发明的用于调节钟表运行的方法的流程图，

-图11表示用于负载泵控制的第一替代实施例的图7中的电转换器的两个电源电容器的端子处的电压信号、所得到的电源电压和电磁换能器的线圈的端子处的感应电流脉冲，

-图12类似于图11，但是用于负载泵控制的第二替代实施例，

-图13类似于图11，但是用于负载泵控制的第三替代实施例，

-图14示出了根据本发明的结合在钟表中的机电换能器的第二实施例，

-图15A至15C表示由图14中的机电换能器供给的各种感应电压信号。

具体实施方式

参考图1和2，以下将描述根据本发明的钟表。图1是钟表2的局部平面图，该钟表2包括配备有机械谐振器6的机械机芯4和调节系统8。机械谐振器的保持装置/维持装置10是常规的。所述保持装置包括具有驱动发条的发条盒12、由擒纵轮和擒纵叉组件构成的擒纵机构14、以及将发条盒与擒纵轮运动学地连结的中间齿轮系16。谐振器6包括摆轮18和标准摆轮游丝，摆轮绕旋转轴线20枢转地安装在底板与条夹板之间。机械谐振器6和保持装置10(也称为激励装置)共同形成机械振荡器。应当注意的是，一般而言，在机械钟表振荡器的定义中，仅擒纵机构被用作该机械振荡器的保持装置/激励装置，能量源和中间齿轮系被单独地考虑。摆轮游丝在其从擒纵机构接收机械脉冲时绕轴线20振荡，其中擒纵轮由发条盒驱动。齿轮系16是钟表机芯的机构的一部分，其运行速度由机械振荡器设定。该机构除了齿轮系16以外还包括与该齿轮系16运动学地连结的又一些轮和模拟指示器(未示出)，这些模拟指示器的运动速度由机械振荡器设定。可设想本领域技术人员已知的各种机构，特别是时间相关机构。

图2是沿着摆轮18的位置处的水平横截面的图1的局部视图，示出了形成根据本发明的电磁组件29的两个磁体22、23和线圈28。线圈28优选属于晶片类型(具有较小厚度的圆盘形状)。线圈28布置在钟表机芯的底板上并且通常包括两个连接端E1和E2。作为一般规则，设想一种电磁组件，其包括至少一个线圈和磁化结构，该磁化结构由至少一个磁体形成并具有至少一对极性相反的磁极，每对磁极在线圈的总平面的方向上产生磁通量，该对磁极设置成使得，当机械谐振器以包含于有效工作范围内的振幅振荡时，其各自的磁通量以一定时滞、但以进入磁通量和离开磁通量的至少部分同时性穿过线圈，以便形成具有最大峰值的中心电压波瓣。

在图2中的有利的替代实施例中，摆轮18优选地在位于其外径——该外径由摆轮的轮缘限定——附近的区域中承载有一对双极磁体，该双极磁体具有以相反极性轴向地定向的磁化轴线。所述磁体彼此靠近地设置在能够增加其与线圈28关于其中的感应电压的交互作用(更具体地用于产生上述中央电压波瓣)的距离处。在一个未示出的替代实施例中，可以设置单个双极磁体，其磁化轴线与摆轮的平面平行并且与以旋转轴20为中心的几何圆成切向地定向。在后一种情况下，线圈中的感应电压信号可具有与上述一对磁体基本上相同的轮廓，但是鉴于当振荡器振荡时磁体的磁通量的仅一部分通过线圈而具有较小的振幅。然而，磁通量传导元件可与单个磁体相关联，以将其磁通量基本上引向线圈的总平面的方向。应当注意的是，优选使用由摆轮的部件、特别是由磁性部件形成的外壳限制由摆轮承载的一个或多个磁体的磁通量，所述磁性部件沿着轴向方向布置在磁体的两侧以使得线圈部分地位于这两个磁性部件之间。

摆轮18限定自其旋转轴线20起并与其垂直的半轴线26，该半轴线26从一对磁体22和23的中间通过。当摆轮游丝处于其休止位置时，半轴线26限定中性位置(摆轮游丝的与零角度对应的角休止位置)，摆轮游丝可绕该中性位置以一定频率、特别是以与机械振荡器的不承受外部力矩(经由擒纵机构周期性地供给的力矩除外)的振荡频率相对应的自由频率F0振荡。在图2中，机械谐振器6(在其位于剖切面上方的摆轮游丝中示出)被示出处于其中性位置，该中性位置对应于谐振器的最小机械势能状态。应该注意的是，在中性位置，半轴线26限定基准半轴线48，该基准半轴线48相对于截断旋转轴线20和线圈28的中心轴线的固定半轴线50相差角度θ。换而言之，在于摆轮的总平面的投影中，线圈28的中心相对于基准半轴线48具有角度滞后θ。在图2中，该角度滞后的绝对值等于120°。优选地，该角度滞后θ的绝对值在30°与120°之间。

该机械谐振器的每次振荡限定一振荡周期且其具有第一次更替和随后的第二次更替，各次更替均在限定机械谐振器的振荡幅度的两个极限位置之间(注意，在此整体考虑振荡谐振器和因此机械谐振器，摆轮游丝的振荡幅度尤其由保持装置限定)。每次更替呈现为机械谐振器通过其中性位置的介于开始时刻和结束时刻(其分别由机械谐振器分别在该次更替开始和结束时占据的两个极限位置限定)之间的中间时刻和特定持续时间。每次更替由在所述中间时刻结束的第一半更替和在该中间时刻开始的第二半更替组成。

用于调节机械振荡器的频率的系统8包括电子电路30和辅助振荡器32，该辅助振荡器包括时钟电路和例如连接到该时钟电路的石英谐振器。应当注意的是，在一个替代实施例中，辅助谐振器至少部分地集成在电子电路中。调节系统还包括上述电磁组件29，即与电子电路30和安装在摆轮上的一对双极磁体电连接的线圈28。有利地，调节系统8的各种元件除了一对磁体之外布置在支承件34上，它们与该支承件34共同形成钟表机芯的机械独立模块。因此，该模块可在其安装在表壳中期间被组装或与机械机芯4相关联。特别地，如图1所示，上述模块附接到围绕钟表机芯的表壳环形件(casing ring)36上。应理解的是，调节模块因此一旦钟表机芯被完全组装与调节便可与钟表机芯相关联，该模块的组装和拆卸可以在不必在机械机芯本身上作业的情况下进行。

参考图3至6C，首先将描述在根据本发明的钟表中实现的调节原理所基于的物理现象。这里考虑与图1中的钟表类似、但不基于本发明的钟表。因此，该特定实施例在文中仅为了说明感兴趣的物理现象而给出。应当注意以下差别：机械谐振器40——在图4A-4C和6A-6C中仅示出其摆轮42——具有单个双极磁体44，其磁化轴线与摆轮的旋转轴线20基本上平行，即具有轴向取向。在这种情况下，机械谐振器40的所讨论的半轴线46从旋转中心20和磁体44的中心通过。在所描述的示例中，基准半轴线48与半轴线50之间的角度θ具有大约90°的值。两个半轴线48和50相对于钟表机芯是固定的，而半轴线46与摆轮一起振荡并提供安装在该摆轮上的磁体相对于基准半轴线的角位置β，所述基准半轴线限定用于机械谐振器的零角度位置。更一般而言，角度滞后θ是这样的：即，在磁体的面向该线圈的通路上在该线圈中产生的感应电压信号在任何振荡的第一次更替时位于中间半轴线通过基准半轴线之前(因此在第一个半更替中)，并且在任何振荡的第二次更替中位于该中间半轴线通过基准半轴线之后(因此在第二个半更替中)。

图3示出四个曲线图。第一曲线图给出了当谐振器40振荡时，即当机械振荡器被启动时，线圈28中的电压随着时间的变化。第二曲线图示出在时刻t_P1将制动脉冲施加至谐振器40以对由机械振荡器设定的机构的运行进行修正。在此将施加矩形脉冲(即二进制信号)的时刻视为该脉冲的中间的时间位置。观察发生制动脉冲的振荡周期的变化和因此机械振荡器的频率的独立变化。事实上，如在分别示出摆轮随着时间推移的角速度(以每秒弧度：[rad/s]为单位的值)和角位置(以弧度：[rad]为单位的值)的图3中的最后两个曲线图中可见的，时间变化与发生制动脉冲的唯一更替有关。应当注意的是，每次振荡具有两次相继的更替，所述更替在本文中定义为摆轮分别经历沿一个方向的振荡运动和随后沿另一方向的振荡运动的两个半周期。换而言之，如上所述，一次更替对应于摆轮在其限定振荡幅度的两个极限位置之间沿一个方向或另一个方向的摆动。

术语“制动脉冲”表示大致在一有限的时间区间内向机械谐振器施加对其制动的某一力偶，即对抗该机械谐振器的振荡运动的力矩。作为一般规则，制动力矩可以属于各种类型，特别是磁的、静电的或机械的。在所描述的实施例中，制动转矩是通过磁体-线圈耦合而获得的，因此它对应于由调节装置控制的、经由线圈28施加在磁体44上的磁制动转矩。此类制动脉冲例如可通过使线圈暂时短路来产生。该动作可以在施加制动脉冲的时间段中在线圈电压的曲线图中检测到，该时间段假设是在借助磁体的通过而在线圈中出现感应电压脉冲的时间段。在该时间段中显而易见的是，磁体-线圈耦合经由附接到摆轮的磁体上的磁转矩实现了非接触动作。实际上，观察到线圈电压在短路制动脉冲期间朝零下降(磁体44在线圈28中的感应电压在上述时间段中用曲线示出)。注意，在本文，图3和5所示的短路制动脉冲在给出的解释范围内被提及，因为本发明设想回收制动能量以为调节装置供电。

在图3和5中，振荡周期T0对应于机械振荡器的“自由”振荡(即不施加调节脉冲)。振荡周期的两次更替在没有外部干扰或约束(特别是由调节脉冲产生的干扰或约束)的情况下各自具有持续时间T0/2。时刻t＝0标记第一次更替的开始。应当注意的是，机械振荡器的“自由”频率F0这里约等于4赫兹(F0＝4Hz)，从而周期T0＝约250ms。

参考图3和4A-4C，将描述第一情形中的机械谐振器的行为。在第一周期T0之后，出现制动脉冲P1的新周期T1或新更替A1开始。在初始时刻t_D1开始更替A1，然后谐振器40处于图4A中的状态，其中磁体44占据对应于极限位置(最大正角位置A_m)的角位置β。然后，在时刻t_P1发生制动脉冲P1，该时刻t_P1位于谐振器通过其中性位置的中间时刻t_N1之前，图4B、4C分别表示在两个相继时刻t_P1和t_N1的谐振器。最后，更替A1在结束时刻t_F1结束。

在该第一种情况下，制动脉冲在更替的开始与谐振器通过其中性位置之间、即在本次更替中的第一个半更替中产生。如所设想的，角速度的绝对值在制动脉冲P1期间降低。这引起如图3中的角速度和角位置的两个曲线图所示的谐振器的振荡周期中的负时滞T_C1，即相对于不受干扰的理论信号(用虚线示出)的损耗。因此，更替A1的持续时间增加了时间区间T_C1。包括更替A1的振荡周期T1因此相对于值T0延长。这引起机械振荡器的频率的独立降低和相关联的机构的运行的暂时放慢。

参考图5和6A-6C，将描述第二情形中的机械振荡器的性能。图5中的曲线图示出了与图3中相同的变量的随着时间经过的进程。在第一个周期T0之后，出现制动脉冲P2的新周期T2或更替A2开始。更替A2在初始时刻t_D2开始，此时机械谐振器40处于极限位置(未示出的最大负角位置)。在对应于半更替的四分之一周期(T0/4)之后，谐振器在中间时刻t_N2到达其中性位置(图6A所示的构型)。然后，在位于谐振器在更替A2中从其中性位置通过的中间时刻t_N2之后的时刻t_P2、即在该更替的第二个半更替中出现制动脉冲P2。最后，该更替结束时刻t_F2结束，在该结束时刻t_F2谐振器再一次占据极限位置(最大正角位置)。图6B和6C分别示出了两个相继时刻t_N2和t_F2处的谐振器。应当特别注意的是，图6A中的构型与图4C中的构型的区别在于相应振荡运动的方向相反。实际上，在图4C中，摆轮在它通过更替A1中的中性位置时沿顺时针方向旋转，而在图6A中，该摆轮在通过更替A2中的中性位置时沿逆时针方向旋转。

在所考虑的第二情形中，因此在一更替中，在谐振器通过其中性位置的中间时刻与该更替结束的结束时刻之间产生制动脉冲。如所设想的，角速度的绝对值在制动脉冲P2期间降低。显然，制动脉冲在此引起如图5中的角速度和角位置的两个曲线图所示的谐振器的振荡周期中的正时滞T_C2，即相对于不受干扰的理论信号(用虚线示出)的增益。因此，更替A2的持续时间减少了时间区间T_C2。因此，包括更替A2的振荡周期T2比值T0短。因此，这引起机械振荡器的频率的“独立”降低和相关联的机构的运行的暂时加速。

参考上述图1和2并参考图7至13，以下将描述根据本发明的钟表的第一实施例。该钟表2包括：

-机构12、16(部分地示出)，

-机械谐振器6(摆轮游丝)，其适于围绕与其最小机械势能状态对应的中性位置振荡，相继的振荡中的每次更替使机械谐振器在中间时刻通过其中性位置，并由介于其起始时刻与其中间时刻之间的第一个半更替和介于其中间时刻与其结束时刻之间的第二个半更替组成，

-机械谐振器的保持装置14，其与该机械谐振器形成设定所述机构的运行速度的机械振荡器，

-机电换能器，其设置成特别是当机械振荡器6以包含于有效工作范围内的振幅振荡时能够将来自机械振荡器的机械动力变换为电力，该电磁换能器由电磁组件29形成，该电磁组件29包括安装在机械谐振器的支承件(特别是机芯4的底板)上的线圈28(其为图7中示意性地示出的电磁组件的唯一元件)和安装在机械谐振器上的一对磁体22、23形成，电磁组件29设置成能够在机械谐振器以包含于有效工作范围内的振幅振荡时在电磁换能器的两个输出端子E1和E2之间供给感应电压信号U_i(t)，在机械谐振器的每次振荡期间，该感应电压信号在该振荡周期的至少一个第一部分中为正并且在该振荡周期的至少一个第二部分中为负，

-电转换器56，其布置在机电换能器的输出端处，以便接收所述感应电力，该电转换器包括设置成能够储存由机电换能器供给的电能的电源单元C1&C2，该机电换能器和电转换器共同形成机械谐振器的制动装置，

-用于调节机械振荡器的频率的调节装置52，该调节装置包括辅助振荡器58&CLK和测量装置，该测量装置设置成能够测量机械振荡器相对于辅助振荡器的潜在时间漂移，该调节装置设置成能够判断所测量的时间漂移是否对应于至少一个特定增益或至少一个特定损耗。

优选地，电磁组件29也部分地形成测量装置。该测量装置还包括双向计数器CB和(施密特触发器类型的)比较器64。比较器在一个输入端接收感应电压信号U_i(t)，并在另一输入端接收阈值电压信号Uth，在给定的例子中，该阈值电压信号Uth的值为正。与第一实施例中一样，感应电压信号U_i(t)针对谐振器6的每次振荡具有超过值U_th的单个正波瓣LU₁，比较器提供每个振荡周期具有一个脉冲70的信号“Comp”作为输出，该信号一方面被供给到双向计数器CB的第一输入端“UP”，另一方面被供给到逻辑控制电路62。双向计数器包括第二输入端“Down”，其接收处于振荡频率的标称频率/设定点频率的时钟信号S_hor，该时钟信号是从提供限定基准频率的数字基准信号的辅助振荡器获得的。辅助振荡器包括时钟电路CLK，其用于激励石英谐振器58并转而供给基准信号，该基准信号由分别对应于石英谐振器的振荡周期的一系列脉冲组成。

时钟信号将其基准信号供给到分频器DIV，该分频器将该基准信号中的脉冲数除以机械振荡器的标称周期与辅助振荡器的标称基准周期之间的比值。分频器因此将限定设定点频率(例如4Hz)并且针对每个设定点周期(例如250ms)呈现一个脉冲的时钟信号S_hor供给到计数器CB。因此，计数器CB的状态以与设定点周期基本上对应的分辨率确定机械谐振器随着时间经过而相对于辅助振荡器累积的增益(如果数值为正)或损耗(如果数值为负)。计数器的状态被供给到逻辑控制电路62，该逻辑控制电路62设置成判断该状态是否对应于至少一个特定增益(CB>N1，其中N1是自然数)或至少一个特定损耗(CB＜-N2，其中N2是自然数)。

电转换器56包括用于储存电能的第一电路D1&C1，所述第一电路设置成能够仅利用电转换器的正输入电压对电源单元的第一电源电容器C1进行再充电；和用于储存电能的第二电路D2&C2，所述第二电路设置成能够仅利用电转换器的负输入电压对电源单元的第二电源电容器C2进行再充电。在再充电期间，由制动装置供给至第一电源电容器或第二电源电容器的电能的量随着该第一电源电容器或该第二电源电容器的电压电平的绝对值降低而增加。

负载连接或适于有规律地连接在电转换器56的输出端处，并由供给电源电压V_DD和V_SS的电源单元供电，该负载特别是包括由电源供电的调节电路54。优选地，第一和第二电源电容器具有基本相同的电容值。

钟表2的显著之处在于调节装置的调节电路54包括负载泵60，负载泵60设置成能够根据要求将电力负荷从第一电源电容器C1转移到第二电源电容器C2，反之亦然。图8中示出了这种负载泵的一个替代实施例。该负载泵包括由两个开关S1和S2形成的多路复用器电路66，以及包括开关S3、开关S4和两个可切换电容器CT1和CT2的电力负荷转移电路。这里将不描述本领域技术人员公知的负载泵的功能。开关S3以及开关S1、S2和S4由逻辑控制电路62根据本发明的调节方法(图10)控制，这将在下文中描述。

在第一通用的替代实施例中，制动装置设置成使得，对于在有效工作范围内的机电换能器的每次更替，电源电容器C2的再充电一般主要发生在前两个/两个第一半更替TM₁-TN₁、TM₃-TN₃中，电源电容器C1的再充电一般主要发生在两个第二半更替TN₀-TM₁、TN₂-TM₃中。在第二通用的替代实施例中，制动装置设置成使得，对于在有效工作范围内的机电换能器的每次更替，电容器C1的再充电一般主要发生在两个第一半更替TM₁-TN₁、TM₃-TN₃，电容器C2的再充电一般主要发生在两个第二半更替TN₀-TM₁、TN₂-TM₃中。逻辑控制电路62设置成根据所实施的第一或第二通用的替代实施例来控制负载泵，对于任何所测量的时间漂移，两个电源电容器之间的转移在第一和第二通用的替代实施例之间被反转。

在对应于图9和10的情况的第一通用的替代实施例的范围内，负载泵的逻辑控制电路62设置成以如下方式启动负载泵60：使得其在所测量的时间漂移对应于至少一个特定增益(CB>N1)时执行特定电力负荷从第二电源电容器C2向第一电源电容器C1的转移，以便至少在这种转移之后的振荡周期中相对于其中不会发生这种特定电力负荷的转移的假想情况增强第二电容器C2的再充电(如图9所示)。然后，负载泵的逻辑控制电路62设置成还以如下方式启动负载泵60：使得其在所测量的时间漂移对应于至少一个特定损耗(CB<-N2)时执行特定电力负荷从第一电源电容器C1向第二电源电容器C2的转移，以便至少在这种转移之后的振荡周期中相对于其中不会发生这种特定电力负荷的转移的假想情况增强第一电容器C1的再充电。

在图9中针对第一通用的替代实施例示出了在检测到特定时间漂移对应于钟表运行中的增益——即在机械振荡器的大于设定点频率的频率下——之后出现的情形。感应电压信号U_i(t)对应于上面参考图1描述的电磁组件29产生的电压信号。在时间轴[t]上已经表示了中间时刻TNn，n＝0,1,2,...，其对应于机械谐振器6在有效工作范围内的振荡期间相继通过其中性位置，以及时刻TMn，n＝0,1,2,...，其对应于机械谐振器交替地相继通过其角速度为零并且其摆动方向反转的极限位置。设想线圈28的卷绕方向和两个磁体22、23的极性是这样的：即在机械振荡器的每个振荡周期中，感应电压信号U_i(t)的第一电压波瓣LU₁对于该振荡周期呈现出最大正电压UM₁，该感应电压信号的第二电压波瓣LU₂对于该振荡周期呈现出最大负电压UM₂。

在图9所示的第一特定替代实施例中，第一电压波瓣和第二电压波瓣分别在每个振荡周期的一次更替A0₁、A1₁的第二半更替TNn-TMn，n＝0,1,2,...中和该振荡周期的另一次更替A0₂、A1₂的第一半更替TMn-TNn，n＝0,1,2,...中出现。在第二特定替代实施例中，第二电压波瓣和第一电压波瓣分别在每个振荡周期的一次更替的第二半更替TNn-TMn，n＝0,1,2,...和该振荡周期的另一次更替的第一半更替TMn-TNn，n＝0,1,2,...中出现。应当注意的是，仅仅反转线圈的端子E1和E2，或者等效地，反转形成该线圈的导线的卷绕方向，将引起感应电压的极性变化，从而这种反转使得可以从第一替代实施例切换到第二替代实施例，反之亦然。

在第一实施例中，如上面已经部分提到的，电磁组件29包括一对双极磁体——其安装在摆轮上并具有各自相反极性的磁化轴线，以及刚性连接到机械谐振器的支承件的线圈。从摆轮的旋转轴线20开始并从该对磁体的中点通过的中间半轴26在谐振器休止并因此处于其中性位置时限定了基准半轴线48。如在图9中所见，一对磁体和线圈设置成使得在线圈的端子E1，E2处在面向该线圈的一对磁体通过时产生的感应电压信号U_i(t)具有中心波瓣LU₁、LU₂，该中心波瓣具有由该对磁体与线圈同时耦合而产生的最大振幅。然后，线圈28在其中心处相对于基准半轴线48具有不同于零的角度滞后θ，以在机械谐振器的每个振荡周期中分别在第二和第一半更替中(图9的情况)或分别在如以上公开的第一和第二半更替中引入第一和第二电压波瓣。角度滞后θ的绝对值有利地在30°和120°之间。

在图9中还示出了电源电容器C1的上部端子(限定V_DD)处的正电压V_C1和电源电容器C2的下部端子(限定V_SS)处的负电压V_C2(零电压被视为线圈的端子E1处的电压)。因此，可用的电源电压V_AL由V_C1-V_C2——即第一和第二电容器C1和C2的相应电压之和——给出。在本发明的范围内，负载布置在电转换器的输出端处。它特别包括调节电路，该调节电路由输送电源电压V_AL的第一和第二电源电容器供电。因此，在电源电容器中的一个和另一个的短暂再充电周期之外，存在电压V_C1和V_C2随时间的一定逐渐降低(绝对值)。分别呈现出最大正感应电压UM₁和最大负感应电压UM₂(绝对值)的电压波瓣LU₁和LU₂用于分别对电容器C2和C1再充电。

在没有发生调节事件的第一周期T0中，感应电流峰值I1₁在第二半更替中对电容器C1再充电，并且感应电流峰值I1₂在第一半更替中对电容器C2再充电。这些感应电流峰值对应于由电磁组件29中的机电换能器感应并由电转换器56吸收的电功率。因此，这些电功率对应于由机械振荡器供给的机械功率。它们由电转换器变换并由与其相关联的负载消耗。因此，由机电换能器供给到电转换器的每个感应电流峰值IN₁和IN₂，N＝1,2,...，对应于制动脉冲并因此对应于施加至机械振荡器的特定瞬态制动转矩。根据上面参考图3至6公开的物理现象，感应电流峰值IN₁引起它们在其间出现的更替的持续时间的缩短和因此机械振荡器的瞬态频率的升高，而感应电流IN₂引起它们在其间出现的更替的持续时间的增加和因此机械振荡器的瞬态频率的降低。

在没有发生调节事件和由这种调节事件引起的特定性能的工作周期中，即，在与不进行调节的正常工作对应的周期中，因此出现图9中的第一振荡周期中表示的情形——其涉及分别通过感应电流I1₁和I1₂产生的电容器C1和C2的电压V_C1和V_C2和再充电脉冲，即，出现一种通常在两个第一半更替中由电转换器吸收的第一电能基本上等于通常在每个振荡周期的两个第二半更替中由电转换器吸收的第二电能的平衡情形。因此，通常在两个第二半更替中发生的正时滞通过通常在每个振荡周期的两个第一半更替中发生的负时滞来补偿。在图9所示的特定情况下，在第一更替A0₁中发生的正时滞通过在对应的振荡周期的第二更替A0₂中发生的负时滞来补偿。因此应该理解，尽管第一更替的持续时间不同于第二更替的持续时间，但是其总和等于未接受调节动作的振荡器的固有振荡周期T0。

在第一时段T0期间，逻辑控制电路已经检测到由测量装置所测量的时间漂移对应于钟表的运行中的特定增益。然后，它执行调节动作，包括将特定电力负荷从电容器C2转移到电容器C1。为此，优选地，调节装置包括用于检测感应电压信号中的预定事件的电路和连接到逻辑控制电路的计时器电路，该计时器电路设置成有利地在出现感应电压信号的第一波瓣LU₁和第二波瓣LU₂之外的时间段中启动负载泵。为此，比较器64的信号“Comp”被提供给逻辑控制电路，所述预定事件是该信号中出现脉冲70。在脉冲70的下降沿，计时器被启动，然后对预定时间间隔T_D计时，然后启动负载泵以转移特定电气负载，这导致电压V_C1中的升高AV和电压V_C2的协同降低DV(绝对值)。因此在电压V_C1和V_C2之间引起不平衡，一个V_C1被充电而不利于部分放电的另一V_C2。由于感应电压脉冲随时间流逝而保持相同(在没有振荡幅度减小或没有非等时性的情况下)，V_C1和最大正电压UM1之间的绝对差值然后减小，V_C2与最大负电压UM2之间的绝对差值增大，从而V_C2的绝对值减小。因此，在更替A1₁中产生电压波瓣LU₁期间，感应电流I2₁相对较低，或甚至为零，而在更替A1₂中产生电压波瓣LU₂期间，感应电流I2₂相对较高，如在图9底部的曲线图中可见的。

通过在更替A1₁期间减少由电转换器提取的电能，在第二半更替/后半更替中的振荡器的制动相对于前一时段T0减小，这对应于正时滞的减小。此外，通过在更替A1₂期间增加由电转换器提取的电能，第一半更替中的振荡器的制动相对于前一时段T0增加，这对应于负时滞的增加。因此，这两种变化具有一致的效果。因此，通常，相对于前一时段，电力负荷转移已引起负时滞，并因此引起该转移之后的振荡周期的持续时间的增加。获得了振荡器的瞬态频率的降低，这使得可以至少部分地校正所检测到的某个增益，从而导致该调节动作。图10中的流程图总结了在逻辑控制电路中实现的调节方法。以与上述类似的方式，当逻辑控制电路检测到由测量装置所测量的时间漂移对应于钟表运行中的特定损耗时，它然后执行包括将特定电力负荷从电容器C1转移到电容器C2的调节动作。效果相反，也即，相对于前一时段，电力负荷转移通常引起正时滞并进而引起该转移之后的振荡周期的持续时间的缩短。因此至少部分地获得使得可以修正所检测到的损耗的振荡器的瞬态频率的升高。

图11示出了第一实施例的一个替代实施例的工作过程的模拟，其中负载泵的布置实现了每次循环的有限电力负荷转移，使得负载泵被控制成在已检测到特定时间漂移时执行一系列快速的多个电力负荷转移循环。在图11中的特定示例中，电压V_C1中的阶跃升高AV1或电压V_C2的相应降低DV1在比一更替短的持续时间内诱发。曲线72a和74a给出了电压V_C1和V_C2的进展。曲线76a给出了电源电压，其保持基本上稳定。图11的底部处的曲线图示出了感应电流I_ind，其如上所述呈现出一系列脉冲IN₁和IN₂，N＝1,2,...。更具体地，在调节周期之外，交替地存在如上所述的脉冲I1₁和I1₂。在电力负荷转移(AV1，DV1)之后，在紧接在这种转移之后的振荡周期中，获得如上所述的脉冲I2₁和I2₂。最后，观察过渡周期(例如三个振荡周期的持续时间，如所讨论的曲线图中那样)，在此期间电容器C1和C2的再充电中发生又一次不平衡，如对于脉冲I3₁和I3₂所见的那样，并因此发生与电力负荷转移相关联的另一特定时滞。

在表示与图11中相同的物理量的图12中的替代实施例中，逻辑控制电路设置成使得，当所测量的时间漂移对应于至少一个特定增益时，在机械振荡器的多次相应振荡期间执行第一电力负荷从电容器C2到电容器C1的多次单独的转移(其对应于电压变化AV2_m和DV2_m，m＝1,2,3,...，对于电压V_C1为曲线图72b，对于电压V_C2为曲线图74b)。然后在跟随前述第一对脉冲I2₁和I2₂之后的调节周期中观察到具有一对脉冲I4₁和I4₂的第一过渡周期，所述脉冲I4₁和I4₂具有在出现静止状态/静止周期之前逐渐增大两个脉冲之间的差异的最大值/峰值，其中一对脉冲I5₁和I5₂呈现出最大值/峰值之间的最大比值。再一次，可以观察到电源电压V_AL——曲线图76b——基本上稳定。

在一种更复杂的调节方法中，可以设想根据所测量的时间漂移改变在此期间执行特定电力负荷转移的振荡周期的数量。因此，只要观察到第一次漂移，就在单个振荡周期中在调节方法的序列期间执行一次电力负荷转移，而只要观察到大于第一漂移的第二时间漂移，就在多个相应的振荡周期中在调节方法的序列期间执行多次电力负荷转移。显然，时间漂移的多个预定值可存储在调节电路中的存储器中，并且设想负载泵对特定电力负荷的转移循环的数量基于/取决于哪个预定值被检测到。

图13针对与图12中相同的调节方法和因此相同的钟表示出了其中调节电路检测钟表运行中的至少一个特定损耗的情形。在此情况下，为了诱发正时滞，连续执行从电容器C1到电容器C2的电力负荷转移。因此诱发自发的正时滞并因此诱发该转移之后的一些振荡周期的持续时间的缩短。然后获得振荡器的瞬态频率的升高，这使得可以至少部分地校正检测到的某个损耗，从而导致该调节动作。更具体地，逻辑控制电路设置成使得，当所测量的时间漂移对应于至少一个特定损耗时，在机械振荡器的多次相应的振荡期间，执行第二电力负荷从电容器C1到电容器C2的多次单独的转移(对应于分别针对电压V_C2(曲线74c)和V_C1(曲线72c))的电压变化AV3_m和DV3_m，m＝1,2,3,...)。如所预期的，电源电压V_AL的曲线76c显示出它是基本上稳定的。调节周期中的感应电流I_ind的多对脉冲I6₁和I6₂、I7₁和I7₂、I8₁和I8₂、I9₁和I9₂的绝对值在其最大值/峰值的位置处相对于图12的对应脉冲对(分别相对于多对脉冲I2₁和I2₂、I4₁和I4₂、I5₁和I5₂、I3₁和I 3₂)呈现出反转/倒置。

为了升高感应电压并进而升高电源电压，在第二实施例中设想为电磁组件设置两个布置在摆轮游丝的支承件上的两个线圈和安装在摆轮上的两对双极磁体，每对磁体具有如图1和2中所示的构型。有利地，第二对磁体具有与第一对磁体基本上相同的角度开口。此外，第二线圈和第二对磁体彼此之间具有第二角度滞后，其与第一线圈与第一对磁体之间的第一角度滞后基本上相同。设想第一和第二线圈的卷绕方向以及其间的连接和/或与转换器的连接，使得第一和第二线圈中的两个相应的感应电压被相加到一起。

第二实施例与第一实施例的不同之处主要在于形成机电换能器的电磁组件的布置。参考图14和15A-15C，下文将描述根据本发明的钟表的第二实施例的一个特定替代实施例。电转换器、调节电路和调节方法与第一实施例的那些相似，这里将不对它们进行描述。机电换能器82的电磁组件的特别之处首先在于第一和第二角度滞后各自基本上具有等于90°的值。然后，第一和第二对双极磁体22A、23A、22B、23B之间呈现出平面对称性，对称平面由包含机械谐振器的旋转轴线20和从两个线圈的中心通过的几何轴线的几何平面形成。最后，第一和第二线圈28A、28B在于大致中间平面中的投影中具有相反的卷绕方向，这些第一和第二线圈在从旋转中心20通过的线上对齐并连接(借助端子E21和E12)成使得其各自的感应电压在机电换能器的两个输出端子E1₁和E2₂处被相加到一起。

如图15A至15C所示，该特定构型使得不仅可以升高供给到电转换器的感应电压，而且可以将分别呈现最大正电压和最大负电压的第一和第二感应电压波瓣翻倍。在每个电压波瓣上方示出了一对磁体，其两个磁体的相继出现的方向面向所讨论的线圈。借助于特定电磁组件，分别在机械谐振器的振荡周期的两次更替A0₁和A0₂的相应第一半更替中获得两个正电压波瓣，以及分别在两次更替A0₁和A0₂的相应第二半更替中获得两个负电压波瓣。由线圈28A和28B供给的感应电压信号U₁和U₂被相加到一起，如图15C所示，从而引起峰值电压的加倍。因此，每个感应电压波瓣(图15A和15B)有助于对电转换器的两个电容器的再充电和与其相关联的负载的供电。这引起可能在两个电容器之间的电气负载转移之后的一个或多个振荡周期的两次更替中发生的对钟表运行的调节。注意，测量装置的比较器在每个振荡周期产生两次脉冲，两个脉冲之中的一个被供给到双向计数器。

Claims (15)

1.一种钟表(2)，包括：

-一机构，

-机械谐振器(6)，所述机械谐振器适于绕对应于其最小机械势能状态的中性位置振荡，所述机械谐振器的每次振荡限定一振荡周期并且具有各自介于两个极限位置之间的两次相继的更替，所述两个极限位置限定所述机械谐振器的振荡幅度，每次更替使所述机械谐振器在中间时刻通过其中性位置，并由介于该更替的初始时刻与中间时刻之间的第一半更替和介于该更替的该中间时刻与该更替的结束时刻之间的第二半更替组成，

-所述机械谐振器的保持装置(14)，其与该机械谐振器形成限定所述机构的运行速度的机械振荡器，

-机电换能器，其设置成能够在机械谐振器以处于有效工作范围内的振幅振荡时将来自所述机械振荡器的机械动力转换成电能，该电磁换能器由电磁组件(29)形成，所述电磁组件包括至少一个线圈(28)和至少一个磁体(22；23)，所述至少一个线圈(28)安装在由所述机械谐振器及其支承件组成的机械组件之中的一个元件上，所述至少一个磁体(22，23)安装在该机械组件的另一元件上，所述电磁组件设置成能够在所述机械谐振器以处于所述有效工作范围内的振幅振荡时在所述机电换能器的两个输出端子(E1，E2)之间供给感应电压信号(U_i(t))，

-电转换器(56)，其连接到所述机电换能器的所述两个输出端子，以便能够从该机电换能器接收感应电流，该电转换器包括设置成能够储存由所述机电换能器供给的电能的电源单元，该机电换能器和所述电转换器共同形成所述机械谐振器的制动装置，

-负载(54)，其连接或适合于有规律地连接到所述电转换器以便能够由所述电源单元供电，

-用于调节所述机械振荡器的频率的调节装置(8，52)，该调节装置包括辅助振荡器(58)和测量装置(64，CB)，所述测量装置设置成能够检测所述机械振荡器相对于所述辅助振荡器的潜在时间漂移，该调节装置设置成能够判断所测量的时间漂移是否对应于至少一个特定增益；

其特征在于，所述电源单元包括第一电源电容器(C1)和第二电源电容器(C2)，所述第一电源电容器(C1)和第二电源电容器(C2)均设置成能够为所述负载供电，并且所述电转换器由第一电能储存电路和第二电能储存电路形成，所述第一电能储存电路包括第一电源电容器并且设置成能够在所述电转换器的输入端处仅利用具有第一极性的电压对该第一电源电容器(C1)再充电，所述第二电能储存电路包括第二电源电容器并且设置成能够在所述电转换器的输入端处仅利用具有与第一极性相反的第二极性的电压对该第二电源电容器(C2)再充电，所述制动装置设置成使得在再充电期间供给到所述第一电源电容器或所述第二电源电容器的电能的量随着该第一电源电容器或该第二电源电容器的电压电平降低而增加；所述制动装置设置成使得：在所述机械振荡器的每个振荡周期中，当所述振荡幅度包含于有效工作范围中时，所述感应电压信号具有位于两个第一半更替中的至少一个第一区间和位于所述两个第二半更替中的至少一个第二区间，在至少一个第一区间中该感应电压信号具有所述第一极性，在所述至少一个第二区间中该感应电压信号具有所述第二极性，所述制动装置还设置成使得，对于所述机电换能器的具有处于有效工作范围内的振幅的每次振荡，对所述第一电源电容器的再充电在适用时最通常地在两个第一半更替中发生，并且对所述第二电源电容器的再充电在适用时最通常地在所述两个第二半更替中发生；所述调节装置包括负载泵(60)，所述负载泵设置成能够按要求将电力负荷从所述第一电源电容器转移到所述第二电源电容器；并且所述调节装置还包括用于控制负载泵的逻辑电路(62)，该逻辑电路接收由所述测量装置供给的测量信号作为输入并且设置成以如下方式启动负载泵：使得当所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定增益时，所述负载泵将第一电力负荷从所述第一电源电容器转移到所述第二电源电容器。

2.根据权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述逻辑控制电路设置成能够在所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定增益或大于所述至少一个特定增益的至少一个增益时在所述机械谐振器的多次振荡期间执行第一电力负荷从所述第一电源电容器到所述第二电源电容器的多次转移。

3.根据权利要求1所述的钟表，其特征在于，所述调节装置还设置成能够判断所测量的时间漂移是否对应于至少一个特定损耗；所述负载泵(60)还设置成能够根据要求暂时将电力负荷从所述第二电源电容器转移到所述第一电源电容器；并且所述负载泵的逻辑控制电路(62)设置成以如下方式启动所述负载泵：使得所述负载泵在所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定损耗时执行第二电力负荷从所述第二电源电容器向所述第一电源电容器的转移。

4.根据权利要求3所述的钟表，其特征在于，所述逻辑控制电路设置成能够在所测量的时间漂移对应于所述至少一个特定损耗或大于所述至少一个特定损耗的至少一个损耗时在所述机械谐振器的多次振荡期间执行第二电力负荷从所述第二电源电容器到所述第一电源电容器的多次转移。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的钟表，其特征在于，第一和第二电源电容器(C1，C2)具有基本上相同的电容值并且设置成联合地对所述负载供电。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的钟表，其特征在于，设置在所述电转换器的输出端处的所述负载特别是包括所述调节装置(8,52)，所述调节装置由第一和第二电源电容器供电，所述第一和第二电源电容器设置成输送与这些第一和第二电源电容器的电压之和相对应的电源电压。

7.根据权利要求6所述的钟表，其特征在于，所述制动装置设置成使得：在所述机械振荡器的每个振荡周期中——当所述机械谐振器的所述振荡周期处于所述有效工作范围内时，所述感应电压信号的第一波瓣(LU₁)针对所讨论的振荡周期呈现出最大正电压(UM₁)，并且该感应电压信号的第二波瓣(LU₂)针对该振荡周期呈现出最大负电压(UM₂)，并且所述第一电压波瓣和所述第二电压波瓣在所述第一极性为正而所述第二极性为负的情况下分别在所讨论的振荡的两次更替中的一个和/或另一个的第一半更替和第二半更替中出现，并且在所述第一极性为负而所述第二极性为正的情况下分别在所讨论的该振荡的两次更替的一个和/或另一个的第二半更替和第一半更替中出现。

8.根据权利要求7所述的钟表，其特征在于，所述电磁组件包括磁化结构，所述磁化结构由至少一个磁体形成并具有极性相反的至少一对磁极，每对磁极各自在所述至少一个线圈的总平面的方向上产生磁通量，该对磁极设置成使得各自的磁通量以一定时滞、但以进入磁通量和离开磁通量的至少部分同时性穿过所述线圈，以便形成所述第一电压波瓣和第二电压波瓣。

9.根据权利要求8所述的钟表，其特征在于，所述电磁组件(29)包括安装在所述机械谐振器的摆轮(18)上并具有极性相反的磁化轴线的一对双极磁体(22,23)，该对双极磁体限定所述一对磁极，所述线圈刚性地连接到所述机械谐振器的支承件，一中间半轴(26)从所述摆轮的旋转轴线开始并从该对磁体的中点通过，从而在谐振器休止并因此处于其中性位置时限定一基准半轴线(48)，所述一对磁体和所述线圈设置成使得在面向该线圈的一对磁体通过时在所述线圈的两端之间产生的感应电压脉冲呈现出中心波瓣，该中心波瓣具有由于所述一对磁体的两个磁体与线圈的同时耦合而引起的最大振幅；并且所述线圈在其中心处具有相对于所述基准半轴线的角度滞后(θ)，使得在所述机械谐振器的处于所述有效工作范围内的每个振荡周期中感应的两个中心波瓣限定所述感应电压信号的所述第一和第二波瓣。

10.根据权利要求9所述的钟表，其特征在于，所述角度滞后(θ)的绝对值在30°与120°之间。

11.根据权利要求9所述的钟表，其中所述一对双极磁体是第一对双极磁体(22A，23A)，所述线圈是第一线圈(28A)并且所述角度滞后是第一角度滞后；其特征在于，所述电磁组件还包括至少一个第二对双极磁体(22B，23B)和至少一个第二线圈，所述至少一个第二对双极磁体在离所述旋转轴线的与所述第一对双极磁体相同的径向距离处安装在所述摆轮上，并各自具有极性相反的磁化轴线和与所述第一对双极磁体基本上相同的角度开口，所述至少一个第二线圈刚性地连接到所述机械谐振器的支承件，并且其中所述中心与所述第二对双极磁体的基准轴线呈现出与所述第一角度滞后基本上相同的第二角度滞后；当所述谐振器休止时，第一和第二对双极磁体中的一者位于离第一和第二线圈的相等角距离处，所述电磁组件包括多个线圈或多对双极磁体，所述多个线圈设置成使得所述第一和第二对双极磁体之间的第一中间轴线限定所述多个线圈的对称轴线，所述多对双极磁体设置成使得第二中间轴线限定所述多个双极磁体的对称轴线；并且所述电磁组件的各种元件设置成使得所讨论的线圈中的感应电压被建设性地相加到一起。

12.根据权利要求11所述的钟表，其特征在于，所述第一和第二角度滞后各自具有基本上等于90°的值，所述电磁组件仅包括相差180°的角度的所述第一和第二线圈，以及仅包括也相差180°的角度的所述第一和第二双极磁体。

13.根据权利要求11所述的钟表，其特征在于，所述电磁组件包括相差120°的角度的所述第一和第二线圈以及三对双极磁体，所述三对双极磁体中的一对与其它两对中的每一对相差120°。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的钟表，其特征在于，所述电磁组件也部分地形成测量装置。

15.根据权利要求7所述的钟表，其特征在于，所述调节装置包括用于检测所述感应电压信号中的预定事件的电路(64)和与所述逻辑控制电路相关联的计时器电路，所述计时器电路设置成在出现所述感应电压信号的第一和第二波瓣之外的时间段中启动所述负载泵。