指针式石英电子表的走时推动完全来自于步进电机的正常工作。步进电机接受电路板上集成块输出的电流脉冲,它的通过时间约千分之八秒,即在一秒的一百二十五分之一时间内通过电流,而其余的一百二十五分之一百二十四秒内都不通过电流,这样一来,电池的能量便得到了最充分的利用。步进电机的任务就是要产生足够的推动力矩,否则指针式石英电子表会出现停走或走时不准的现象。
电路板上的石英振子振动频率为32768赫兹,经过电路板上15次分频,即32768÷213=1,得到1赫兹的振荡信号后去推动输出门电路,电路板最后每秒输出给步进电机一个正向或反向的脉冲信号。
在电路板不输出电流脉冲时,步进电机的磁性转子的南北极指向与定子铁心相距最近的位置AC处,这是因为定子铁心与转子之间的距离不是对称分布的,AC位置处距离近,而BD位置处则距离远。至于转子的哪个极停在A处或C处则无关紧要。当电路板有电流输出时,若电流方向恰好使AC位置与转子磁极成吸引状态,那么转子位置不变,则下一次脉冲时定子磁性将会反过来,这时的转子会受到排斥作用,排斥力的方向指向两者距离变化最大的方向。
定子转子距离变化最大方向为A指向BC位置处则为C指向D,所以转子将沿A→B和C→D转动并又停止在AC位置。每来一次脉冲,转子将转过半转,两秒钟内有正、反向两个脉冲到来,转子在两秒内则转过一转。若转子轴齿瓣为8瓣,则相当每转4瓣为一秒,一般秒轮齿数为60齿,那么步进电机与秒轮中间的传动轮轮齿与齿轴齿数之比一定为四比一。在表面上看到的则是秒针每秒跳过一秒。
1.不要随意改变定子铁片的装配位置。定子铁片位置的细小变化,都会对走时传动效率带来影响
2.注意调整定子与转子之间AC位置时两边的对称关系，不允许一边过宽,一边过窄,这样势必使一个方向脉冲产生的转矩变小。
3.不允许任何杂物,尤其是铁屑之类掉入定子与转子当中;如有发现,可先用吹风球吹一吹,然后用小段透明胶纸小心地将其粘走。
对电机清洗安装完毕后,确信机械部分不存在故障的前提下,可先装入步进电机线圈并将线圈的固定螺钉之一旋紧,检查线圈铁心片是否和底板紧密相接,若一切无误,作下列检查。用万用表的ⅹ1档或×Ik档,将红黑表笔迅速交替接触线圈的两接线端,每接一次数一个数字,若接触了20次,如果步进电机动作正常,应该使秒针转过20秒,反复检查两次,计算方法是:秒钟转过秒数≈表笔更替次数。秒针转过秒数可以比表笔更替次数略少一二秒。
上述检查还有另一重意义,即检查是否存在秒针反转或机械阻力过大等其他故障。检查工具也不必用万用表,可用一节干电池焊上一个500欧姆至1000欧姆笔阻,再接上两根表笔组成,检测工具中的电阻可增大至2000欧姆,这个电阻越大,而秒针又跳动正常,则说明步进电机效率高。反之,这个电阻只在500欧姆左右能使电机动作,将电路板装上电机后不动作,应怀疑是电机线圈圈数不够所至。
通过这些检查,只要电路板输出脉冲正常,石英表会走时准确。因为前述检查中串入的电阻则相当于模拟了手表电池工作时的内阻部分,使检查时的工作状态更接近手表的实际工作条件。
如何检查步进电机工作状态
将正、负表笔更替时,相当给步进电机输入模拟脉冲使步进电机转动。电机转子推动过轮,过轮将动力传至秒轮。表笔变换一次则等于脉冲反号,相当时间推移一秒,表笔交替了多少次相当于时间过去多少秒,如果机械部分无故障,秒针跳过的秒数即等于表笔交替次数。考虑到表笔接入时转子磁极相对位置的差异,有可能出现秒针跳动秒数比表笔交替次数要少一至二秒,对步进电机还要对其装配间隙进行校核。
如果出现停走现象,可用指钳轻轻拨动电机转子,它应该迅速地转入下一个平衡位置。再用指钳检查磁性转子轴颈的配合间隙,这与维修机械表的要求相同,注意不可太紧。
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