用于多个机械钟表机芯的测量系统的制作方法

本发明涉及具有手动或自动上链的机械表的领域，并且更特别地涉及用于测试这种类型的表的机械机芯的系统。

背景技术：

用于确定运转的规律性以及表征机械表机芯的其它参数的测试是熟知的。所使用的测量由如下组成：由机芯的机械振荡器生成的脉冲的光学测量和/或声学测量。迄今为止已知的声学测量通常使用昂贵的麦克风，这使该解决方案不是非常成本有效的。此外，由于由这些麦克风检测到的声学信号的相互干扰，难以通过彼此靠近的多个麦克风来测量多个机芯。然而，已经开发了光学测量，但是实现这些方法所要求的设备相对复杂并且也是昂贵的。

技术实现要素：

本发明目的在于提供对于前面提到的问题的解决方案。该目的是通过根据随附权利要求的测量盒体、测量系统以及方法来实现的。

本发明涉及一种盒体，其被配置以便容纳处于上链状态的多个机械表机芯，每个机芯被安放在隔室内部，隔室被配置以便根据预先限定的定向容纳和保持机芯。在该位置中，机芯的上链钮被定位为面向安装在盒体内部的相应的麦克风。麦克风被配置以使得它们消除或衰减所检测到的噪声，使得每个机芯的声学测量本质上不受由相邻的机芯产生的噪声干扰。

本发明进一步涉及一种用于测试安装在盒体中的多个机械机芯的方法，以及涉及包括该盒体的测试系统。根据该方法，例如通过连续的和相继的测量时段的多个循环来测量机芯。

在阅读以下对参照随附附图作为非限制性的示例提供的优选实施例给出的描述时，将显见本发明的其它特征和优点。

附图说明

在下文中将使用随附附图更详细地描述本发明，随附附图是通过绝不是进行限制的示例的方式给出的，其中：

-图1示出根据本发明的一个实施例的用于测量多个机械表机芯的盒体的分解视图，

-图2示出处于组装状态的图1中的盒体的截面视图，

-图3示出根据优选的实施例的可以被使用在盒体中的pcb的视图，

-图4示出根据本发明的方法执行的测量序列的示图，

-图5示出由安装在根据本发明的盒体中的麦克风中的一个测量的信号的视图，以及

-图6示出根据本发明的一个实施例的安装在盒体的pcb上的组件的示图。

具体实施方式

图1中示出的盒体1包括中心部分3、顶盖2和底盖4。中心部分3包括多个隔室5，例如十个隔室，其被配置以便容纳相应的表机芯10。在所示出的实施例中，机芯被安装在塑料容器中，塑料容器作为用于保护和处理机芯的部件本身是已知的。容器包围机芯，让出机芯的上链钮。优选地，对隔室5设定大小以便容纳具有壳体的机芯或表头(具有机芯但是不具有表链的表盒)。机芯10被以预先限定的定向容纳在隔室内部，其中机芯的上链钮8被定向为向下。这可以在图2中看到，图2示出组装后的盒体1的竖向截面图。

盒体1的中心部分3进一步包括安装在隔室5下方的pcb6(印刷电路板，其板体由合成材料制成)。pcb6被提供有麦克风7，其中麦克风7被部署在每个隔室5下方。麦克风7被连接到pcb的导电轨道(未示出)，以便传输表示由麦克风7检测到的声学噪声的电信号。每个麦克风7是根据其隔室5来定位的，使得容纳在隔室5内部的机芯10的上链钮8面向其专用的麦克风7。

麦克风7被配置以便记录由相应的机芯10的机械振荡器生成的噪声。按本身已知的方式，这些噪声由两种类型的不同特性的脉冲的交替序列组成，所述两种类型的不同特性的脉冲通常称为“嘀嘀(tick)”和“嗒嗒(tock)”。对脉冲进行分析允许表征机芯的操作的参数被测量，诸如运转状态和节拍。

优选地，麦克风7是包括压电元件的接触式麦克风。因此正确地记录“嘀嘀”脉冲和“嗒嗒”脉冲要求将机芯的上链钮8安装成与麦克风7的压电元件物理接触或者与压电元件被紧固到其上的接触片材物理接触。

盒体1的中心部分3进一步包括中心隔室11，中心隔室11被配置以便容纳电池12(优选地为可再充电电池)，电池12充当用于安装在pcb上的组件的电力源。替代电池，可以使用能够被连接到干线的常规电源。

根据本发明，盒体1被配置以使得由麦克风7之一记录的声学测量本质上不受除了容纳在隔室中的面向麦克风的所讨论的机芯之外的机芯的脉冲(嘀嘀和嗒嗒)干扰。为此目的，各麦克风7被提供有用于消除所测量的噪声的部件，以防止该噪声在盒体1内传播。根据优选的实施例，麦克风是接触式麦克风，其包括压电元件和布置在pcb的材料中的螺旋形的噪声消除结构，压电元件被紧固到螺旋形结构。图3示出这种类型的pcb，其没有压电元件并且没有随后生产在pcb上的其它组件和导电轨道。螺旋形结构15是通过围绕中心孔17将pcb材料切割出三个弯曲的区段16而获得的。优选地，孔17的直径对应于压电元件的直径，该压电元件将被固定地安装在孔17内并且被连接到pcb的导电轨道。螺旋部15通过将压电元件与pcb6的均匀表面(该均匀表面是螺旋形结构15的外部表面)解耦来消除或衰减声音。这种类型的麦克风的优点在于其可以是以低的成本生产的，同时执行彼此独立的对多个机芯的测量。其它噪声消除结构是可能的。一般而言，噪声消除结构在压电元件与板体或卡板的均匀部分之间建立机械的噪声消除链接。例如，可以被使用的另外的结构是安装在压电元件和pcb中的孔的边缘之间的膜，其直径大于压电元件的直径。

盒体1还被配置以便当盒体被安装在测试环境中时使麦克风7与源自盒体1外部的噪声隔离。麦克风7相对于来自盒体外部的噪声的隔离是通过盒体本身的适当的构造产生的，并且特别是通过明智地选取用于盒体1的材料来产生的。在各图中表示的构造——其由被安装在包含机芯的中心部分3的任一侧上的两个厚盖2和4组成并且根据该构造各部分2、3、4由在声学上进行隔离的材料(诸如epp(发泡聚丙烯)泡沫)制成——能够实现与外部噪声的隔离。

本发明进一步涉及用于基于由麦克风7生成的信号来测试安装在盒体1中的机芯10的方法。该方法涉及在机芯的部分的或全部的动力储备(其可以等于大约72小时)期间以规则的间隔记录表征机芯10的操作的许多参数的值。通过图4中的示图的方式图示了该方法，图4示出由此盒体1包含例如十个要被测试的机芯10的情况。根据方法的替换的实施例，可以执行一系列连续的信号获取和处理的时段，各时段对应于安装在盒体内一系列连续的机芯。换句话说，在第一时段p1期间，获取由第一麦克风(其测量第一机芯)生成的信号。在第二时段p2期间，获取由第二麦克风生成的信号，并且以此类推达到第十麦克风。时段p1至p10以连续的方式一个跟随着另一个，并且每个时段具有相同的持续时间，例如十秒或几十秒。在十个机芯的序列结束时，序列从第一机芯重新开始。在一定的时间内(至多直到机芯的动力储备结束为止)连续地重复该循环。

还应当注意，一个机芯接着另一个机芯地顺序测量是使不协和音和消耗最小化的版本。然而，取决于用于制造盒体的材料的质量、外部环境以及测量和算法的可靠性，完全可以在一个测量时段期间实现对两个或更多个机芯的同时获取。例如，在第一测量时段间隔期间针对被彼此相对地部署的两个机芯或者甚至针对每两个机芯中的一个机芯、以及在第二测量时段间隔期间针对其余的50%的机芯采取了不同的测量。也可以在每个机芯之间执行滚动测量。在这种情况下，对第一机芯的获取由其自身开始，然后在一定时间之后，第一机芯的测量继续，同时开始随后的机芯的测量，然后一旦测量时间已流逝就停止第一机芯的测量，并且仅关于第二机芯继续测量，然后开始第三机芯的测量，并且以此类推。

图5示出在时段px之一期间由麦克风7之一测量的信号的图解视图。示出了“嘀嘀”脉冲和“嗒嗒”脉冲。按本身已知的方式，每个脉冲由与表征机芯内的擒纵的现象关联的一系列峰组成。如在现有技术中还熟知的那样，对脉冲进行分析允许计算表征机芯的操作的许多数字参数的值，诸如“嘀嘀”和“嗒嗒”的频率、运转状态(机芯的相对于基准振荡的增益或损失)、节拍(嘀嘀频率和嗒嗒频率之间的偏移)、机芯的幅度(均势位置和平衡返回点之间的角度)以及擒纵类型(瑞士杠杆式擒纵或同轴擒纵)。根据本发明的方法，针对安装在盒体内的每个机芯10，在各时段px的结束时记录这些参数中的一个或多个的值。根据在图4中示出的实施例，以这种方式记录五个值v1至v5，例如在上文中标识的五个参数(频率、运转状态等)的值。可以在时段px结束时瞬时地标识各值。对于某些参数而言，也可以基于在整个时段期间检测到的信号来计算各值。例如并且如在图5中示出那样，频率可以被计算为基于相同类型(嘀嘀或嗒嗒)的两个脉冲之间的时间确定的瞬时频率f嘀嘀和f嗒嗒的平均值f▔嘀嘀和f▔嗒嗒。

还在图5中示出的该方法的一个具体实施例包括基于在时段px的整个持续时间内由麦克风7检测到的“嘀嘀”脉冲的总和18和“嗒嗒”脉冲的总和19来计算机芯的幅度的值。已经看到，脉冲的总和允许更好地标识形成每个脉冲的一部分的单独的峰，并且因此改进了机芯的幅度的计算精确度。

根据优选的实施例，除了用于将结果传送到盒体1外部的部件(诸如屏幕)之外，盒体1还被提供有根据在图4和图5中示出的示图的用于处理信号的部件和用于记录参数值的部件。盒体可以被进一步提供有许多传感器以用于测量盒体内的状况，诸如温度、湿度、加速度和磁场。至少一些传感器被安装在印刷电路板上并且形成pcb的一部分。

图6示出根据优选的实施例的可应用在盒体1中的pcb的示图的一个示例。示出了上链钮8和麦克风7。由麦克风7生成的信号经由放大级21通向第一处理单元22，第一处理单元22包括模拟到数字转换器(adc)31、微处理器32或由精确振荡器24(优选地为tcxo-温度补偿晶体振荡器类型)定时的衰减器、以及存储器23，所述精确振荡器24被连接在对于每个麦克风的输入侧上以便接收来自每个要被测试的机械机芯的信号。振荡器24提供基准频率，相对于该基准频率确定机芯的运转。本发明的方法是在处理单元22中实现的。换句话说，处理单元22的处理器32被编程而以连续的方式获取来自机芯的信号，以针对安装在盒体中的所有机芯计算在每个测量时段px结束时的值，并且将这些值记录在存储器23中。第一处理单元22被连接到包括存储器26和微处理器33的第二处理单元25。第二单元25被连接到安装在pcb上的许多其它组件：连接到电池的电力管理单元30、接收由盒体1内的其它传感器测量的数据(温度、湿度或其它数据)的传感器单元27、用户界面28(优选地为屏幕)以及用以管理将测量的值传送到盒体外部的设备(诸如经由无线数字网络连接到盒体的服务器)的通信单元29。根据替换的实施例，提供了单个处理单元，其集聚有adc、存储器和实现本发明的方法的单个微处理器，该单个处理单元被进一步连接到pcb的其它组件。

根据优选的实施例，某些组件在非连续模式下工作，以在数据被发送到盒体1外部时的时间的间隔被唤醒。该工作模式使电力消耗最小化。

可以考虑盒体1本身以使得其可以不包括用于处理来自麦克风的信号的部件。因此其被配置以便形成包括盒体1和连接到盒体的计算机的测试系统的一部分。因此本发明的方法是在如下的计算机中实现的：所述计算机采用一组电气和/或微电子组件的形式，所述一组电气和/或微电子组件处理由麦克风7生成的信号以便获得并且记录在每个测量时段px结束时的值。