钟摆周期的电子校正

　　带钟摆的旧式时钟由于使用年久，多因机械磨损造成走时误差大。虽然有些时钟可调节摆长来调整走时精度，但机械时钟走时精度总不及电子钟。旧式时钟大都造型别致，古色古香，且多具有打点功能：1：00时打铃一下，2：00时打铃两下，12：00时打铃12下，点缀居室颇具气派。如仅因走时精度问题将其弃之，实为可惜。本文介绍一种“电子校正法”使钟摆的摆动受精确的秒信号的控制，以便提高走时精度。这样，旧时钟又可重新焕发出青春。

　　电路见图1，校正原理是利用石英钟机心输出的精确的秒脉冲信号来同步钟摆的摆动周期。本方法适用于摆动周期为1s的钟摆。同步的方法是，因钟摆通常是铁质的(不是铁质的可在其上粘一块铁皮)，如其摆动周期变长(摆速变慢)，就使图1中的电磁线圈在钟摆向它靠近时接通电源产生磁场吸引钟摆，令摆速加快;反之，如果摆速过快，就使电磁线圈在钟摆离开它时产生磁场吸引钟摆，由于电磁线圈的通电是受秒信号控制的，因此就实现了钟摆摆动周期与秒信号的同步。

　　图1中A、B为石英钟机心电路板电源输入端，C、D为秒脉冲信号输出端(该二端原连接机心秒轮驱动线圈)，制作时将秒轮驱动线圈焊去不用，C3、C4直接焊在该电路板电源输入两端，除电磁线圈L外的其他元件焊在另一块自制的电路板上，通往机心电路板的A、B、C、D四根线使用两根双绞线以减少干扰，并将两块电路板安装在远离电磁线圈的地方。电磁线圈L可用单相电度表里的电压线圈(前几年农网改造时有大量的淘汰电度表)，也可用220V/5W的电源变压器代替(需将I片去掉，E片朝同方向插回原线圈骨架)。将电磁线圈固定在离钟摆合适的地方，令铁心开口处正对钟摆，安装方法参见图2。

　　制作好后试通电，将钟摆靠近线圈，当感觉到钟摆被吸引时松手，让钟摆摆动，适当调整电磁线圈位置。观察到钟摆受电磁线圈所控制即可。因为交流电的频率为50Hz，经桥式整流后加在可控硅上的脉动电压是100Hz，而石英钟机心输出的秒脉冲即可控硅的触发脉冲的频率为1Hz，二者的精度不同。所以电磁线圈获得的电压不是恒定的，表现为对钟摆周期的吸引力有周期性强弱变化，但基本不影响秒信号对钟摆周期的校正。