LCD 數字時鐘拆解與校準

ysc

changold2 發表於 2015-2-2 11:04 AM
沒屋頂找的相片,除非殺肉的,否則還真是貴

這個賣家沒說明這塊是手排的(檔位燈跟控制IC全沒裝) ...

時鐘電路應該還在電路板下一層，要拿開電路板又會動到面板指針，這不太好搞。

假如這問題是通病，買殺肉品也可能遇到相同問題。

xiaolaba

ysc 發表於 2015-2-2 10:06 AM
如果RTC晶片有輸出BUFFER後的時基訊號是可以用高精度計頻器來校準，若是只能測量XTAL兩端訊號那也是有困 ...

曾經在 CITIZEN 看過一個治具, 一張飯桌一樣大, 把鐘表放上去調整的
原理不懂動, 但是看得到晶振的頻率的

changold2

ysc 發表於 2015-2-2 11:13 AM
時鐘電路應該還在電路板下一層，要拿開電路板又會動到面板指針，這不太好搞。

假如這問題是通病，買殺肉 ...

這2個表原廠設計就是能單獨換,所以換是還容易,只是新品價格真的是OOXX

xiaolaba

changold2 發表於 2015-2-2 11:23 AM
這2個表原廠設計就是能單獨換,所以換是還容易,只是新品價格真的是OOXX ...

這個作時鐘嗎..

changold2

xiaolaba 發表於 2015-2-2 11:25 AM
這個作時鐘嗎..

小弟自己拆過時速表,轉速表拆法一樣,時鐘就做在轉速表下方內部,所以換時鐘必須跟轉速表一起

電路板下方2顆固定螺絲拆掉,電路板跟表頭總成就能跟白色外框分家,算是滿容易DIY的

原廠1顆表材料2800,2500是網拍的

xiaolaba

changold2 發表於 2015-2-2 11:31 AM
小弟自己拆過時速表,轉速表拆法一樣,時鐘就做在轉速表下方內部,所以換時鐘必須跟轉速表一起

電路板下方2 ...

這麼神奇? 時間在哪裡顯示呢

duke83

這種 32768 水晶振盪器的頻率有三種誤差：
1. 出廠初期誤差，約 ±30 ppm，可以靠篩選或小電容器來修正，消費者買到的成品準不準只能看廠商製程、良心與運氣。
2. 老化，每年約 ±3 ppm，如果您要每年都做一次校正就沒什麼問題。
3. 溫度，每 ℃ 約 ±0.035 ppm，所以在台灣室內變化約 10 ℃ 約只有 0.35 ppm 的變化這還能接受。

所以想要每週誤差要低於一秒就要控制在 1.66 ppm 內，如果是 3 ppm 就每天有 0.26 秒的時差。
目前能買到的 RTC 晶片最高精度也只有誤差 1 ppm 這個範圍，這已經算是很準了。

要用可變電容與高精度計頻儀來試電容器數值是可以的，但請用較高級的多轉真空可變電容。
http://www.spraguegoodman.com/#!variable-capacitors/chtp
而且測試完後請換成無溫度係數的陶瓷電容或穩定度稍高的銀膜電容。
因為即使是很高級的可變電容其溫度係數可能會高達 100ppm 以上，
用可變電容試出來的特別數值也只能靠電容表在一堆同規格的電容器中挑出接近的數值。
這時候用整卷的 SMD 電容來挑是最好，既便宜且雜散因素最小。

人家手錶或時鐘大廠都是要求石英晶體廠商出最精確的水晶振盪器給他們，例如都要在 10 ppm 內的 A 級貨。
如果整批內有幾顆高於要求就整批退貨且可能以後不再採用，篩選出來的次級貨就流落到其他地方如現貨市場。
所以會買到時間誤差很大的新品也就不會奇怪。

ysc

duke83 發表於 2015-2-2 11:53 AM
人家手錶或時鐘大廠都是要求石英晶體廠商出最精確的水晶振盪器給他們，例如都要在 10 ppm 內的 A 級貨。
如果整批內有幾顆高於要求就整批退貨且可能以後不再採用，篩選出來的次級貨就流落到其他地方如現貨市場。
所以會買到時間誤差很大的新品也就不會奇怪。

這是關鍵因素，大廠採購都有合約牽制，即使是一個100多元的指針式石英鐘芯準確度也有相當水準，一般人少量購買只能靠運氣。

changold2

xiaolaba 發表於 2015-2-2 11:35 AM
這麼神奇? 時間在哪裡顯示呢

紅箭頭所指的就是

這種古董不要指望會有啥超英趕美的特異功能

xiaolaba

changold2 發表於 2015-2-2 02:15 PM
紅箭頭所指的就是

這種古董不要指望會有啥超英趕美的特異功能

那趕快拆拆看, 讓群眾圍觀景仰一下.

changold2

xiaolaba 發表於 2015-2-2 02:18 PM
那趕快拆拆看, 讓群眾圍觀景仰一下.

那就對不起了，下次拆機要等到儀表掛了或是車子凱太報廢

xiaolaba

fix2010 發表於 2015-2-1 11:51 PM
可以用两段漆包线绞在一起作电容，根据实际需要增减绞在一起部分的长度以改变容量。 ...

這個有玩過RF的就常作

jason680

xiaolaba 發表於 2015-2-2 11:22 AM
曾經在 CITIZEN 看過一個治具, 一張飯桌一樣大, 把鐘表放上去調整的
原理不懂動, 但是看得到晶振的頻率的 ...

你說的那個治具,其中原理....
看起來很神奇,沒有接觸(量測物)時鐘,只有放在上面...
也說穿了,原理很簡單,就是"感應"或說"無線電感應"...

跟"無線電"火腿族原理一樣,都是靠"無線電"傳播...
只是一個是"有心"故意發射(大功率)電磁波,讓你接收,解調...
另一個是"無心",但一樣會有(很微弱)"電磁波"跑出來....

在七八年前時,工作上遇到一個與"時間"有關的問題...
公司產品是伺服器(Server),廠商要求Server電腦在沒插電的狀態(運送,倉庫,...)保存時,
電腦中的RTC(Real Time Clock)時鐘,每天最大誤差必需在1秒以內...
誤差 = 1秒 /1天 = 1秒 / 24(小時) * 60(分鐘) * 60(秒) = 1/86400 = 11.6 ppm 以內
理論上,只要 X'tal誤差小於 11.6ppm,那基本上就是使用10ppm(可達規格),又是最精濟.

但會影響誤差因素,有很多...如 Duke83大大 所述 老化,溫度,...
當然也有元件各別因素及其他元件或電路設計問題...
我們雖然不是 硬體設計部門,但原有的 (硬體)設計與測試 的作業是...
硬體RD根據 電路設計原理與參考電路來設計線路...
(當然 RD單位 也會自行測試,用來驗證是否有設計上的問題...)
測試部門根據 客戶要求來測試...
這是一個 很標準的作業流程,一般基本的驗證都是如此,
本來不會有什麼問題...

如果 設計沒什麼問題,測試結果也沒什麼問題....
那這個測試會在設計初期或在其他測試項目同時進行時,
在時限內完成(測試報告)...

問題就在 當測試結果出了問題時,問題就大了....
就如 ysc大大 所說"...每次調整觀察期至少1星期..."
(是的 當時 測試單位,所用的方法,就是打117報時台來測試準確與否)
至少1星期這問題就頭大了....
想一想... 硬體RD下了一個"對策",然後自已簡單驗證,再由測試單位多台驗證...
硬體RD每下一個"對策",就要花掉7~10天的時間才能,得到結果.

每驗證一次就要花7~10天的時間,是大家(客戶與公司)都無法接受的...
必需有更好的驗證方法...

我們當是接到的任務,就是這個...必需在短時間內,就能知道RTC計時是否準確?
當時主要問題是:
註: RD單位,有各式各樣高檔高價位儀器,只要能"想"出辦法,就可以....
1. 計時是否準確,其實原理很簡單,只要(振盪)源頭是準的,問題就不大...
  要測試(振盪)源頭,本身就是一大挑戰...
  A: 不能直接用探棒直接量測 Crystal,會因為你的"接觸"量測而頻偏...
  B: 必需要有Clockout接腳,一來要更改硬體,二來IC並不一定有這支腳位...
  註:機器本身是未供電,只有鈕扣電池供RTC電源....

2.即時紀錄過程
只要能量測Crystal,紀錄本身對我們程式開發而言,不是太大問題...

最後,這個任務由另一位同事跟我,我們兩個人一起解決.
解決方法:
  1. (非接觸)感應式量測
   直接購買 鐘錶 維修調整用(32.768k振盪)的感應儀器(買得到)
   http://goods.ruten.com.tw/item/show?21309014059251
   只有顯示誤差,無法與電腦連線紀錄.
  2. 電腦連線並紀錄
  我們向廠商買了外接式的感應棒(把感應線圈,做成一細長圓棒,約0.5公分直徑,長約十公分)
  並取用原來用來放大部分電路,並與電腦連線...
  感應棒(買來的)-->類比放大電路及除頻電路(買來的電路中,拆下來) --> 誤差比對與電腦連線(自行開發)
註:為了誤差比對電路,當時設量測數值誤差要小於1ppm,而量測儀器本身誤差值最好在0.1ppm以下,
當時同事買去了一顆約300美元 OCXO(Oven Controlled XTAL Oscilator) 0.05ppm
再經用CPLD/FPGA 除頻電路,並計算誤差,最後由USB IO與電腦連線.
目前我們兩個,都沒有在原公司上班,也沒去找舊資料,僅就當年記憶跟上網查一下,寫下這個過往經驗.

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寫完之後,想到pigoo DIY高手如雲...
其原理不是太難...
32.768k Crystal   <===> 感應線圈 ==>濾波+放大 ==> 除頻(非必需) ==> 高精度計頻器
有DIY興趣者,也許可以練練功,試試看...感應線圈 ==>濾波+放大
或者有類比功力深厚的 大大 可以提供意見或有興趣者自行討論討論...

註: 除頻成1Hz在計頻器上,可以直接得誤差值與比率
例: 同樣誤差 1ppm及 5ppm
未除頻 32768Hz 誤差 +1ppm = 32768 * (1+1ppm) = 32768.032768
未除頻 32768Hz 誤差 +5ppm = 32768 * (1+5ppm) = 32768.16384
除頻 1Hz 誤差 +1ppm = 1 * (1+1ppm) = 1.00000100
除頻 1Hz 誤差 +5ppm = 1 * (1+5ppm) = 1.00000500

ysc

jason680 發表於 2015-2-2 03:46 PM
問題就在 當測試結果出了問題時,問題就大了....
就如 ysc大大 所說"...每次調整觀察期至少1星期..."
(是的 當時 測試單位,所用的方法,就是打117報時台來測試準確與否)
至少1星期這問題就頭大了....
想一想... 硬體RD下了一個"對策",然後自已簡單驗證,再由測試單位多台驗證...
硬體RD每下一個"對策",就要花掉7~10天的時間才能,得到結果.

做過就知道沒專業儀器的困難度.......

duke83

我以前拆過朋友維修石英鐘錶的專用測試儀有兩種，一種是指針三用表 360 那種體積，另一種是桌上型數字表的大小。
兩台都沒有用七段顯示來顯示 32768 的正確頻率，指針錶那款用類比指針顯示手錶頻率高或低，桌上型的用  LED 條狀燈來顯示高或低，頻率指示只是其中眾多功能中的一項。
修錶的朋友說他們不會去調石英表的頻率，手錶機心電路板上也沒能調，都只是檢查是否過高或過低到某一程度就更換電路板。

匆匆的拆開看了一下（人家的吃飯傢伙），只看電路架構與使用零件。
感應器使用壓電蜂鳴器那種壓電板，大部份都是類比電路也沒有單晶片，零件不多但電路非常巧妙。
頻率檢測是內部有一石英振盪器產生 32768 參考頻率再以頻率相位比較器來比較被測物的頻率高低。
這種的設計大量降低使用的 IC 零件，又能符合使用者的維修需求，這也是台灣人聰明智慧的地方。

xiaolaba

jason680 發表於 2015-2-2 03:46 PM
你說的那個治具,其中原理....
看起來很神奇,沒有接觸(量測物)時鐘,只有放在上面...
也說穿了,原理很簡單, ...

你的意思是說類似 AM 收音機 RF 接收的 LC TANK, 可以靠近 32768 XTAL 收到訊號嗎...
如果是這樣, 這個低頻不會難搞呀

santen

還真省電!!!

jason680

xiaolaba 發表於 2015-2-3 11:09 PM
你的意思是說類似 AM 收音機 RF 接收的 LC TANK, 可以靠近 32768 XTAL 收到訊號嗎...
如果是這樣, 這個低 ...

>>如果是這樣, 這個低頻(32.768 KHz)不會難搞呀

當然,對於"專家"而言,不難...
(必竟早有產品上市,當然不是"難"題...)
只是"專家"不一定很多就是了...

我本身也是電子本科,雖然基本觀念也都有,
但學校畢業後,多年從事的是 寫程式(軟體) 與少部分單晶片及簡單的(數位)電路...

大大 您說這個不難,想必也是(類比)專家...
就給大家 一些建議或方向 讓有心人/有興趣者 可以動手DIY實做實做...

xiaolaba

jason680 發表於 2015-2-4 05:09 PM
>>如果是這樣, 這個低頻(32.768 KHz)不會難搞呀

當然,對於"專家"而言,不難...

這個感應32768沒想過
不過用壓電片貼著電子鐘當震動感測器測那一秒是玩過，純粹軟體功夫，沒搞到無線電，所以不確定這樣的感應可行否

king_koan9

n_063|感謝分享!

duke83

要直接用感應的方式來測 32768 振盪信號有點難度，想了一下有兩種方法。

1. LC 諧振感應線圈，讓使用鐵粉芯的電感去靠近電路感應信號，依據需求計算了一下可能的數值，

控制 L C 的比例讓此諧振電路的 Q 值很高，能夠感應出微弱訊號並濾掉雜波，再用線性電路放大到 TTL 位準。
但這種方式用在手錶上要先開背蓋才能測的到。
2. 超音波換能器，原設計工作頻段與石英振盪線路接近，用現成元件可能比較容易做出來。
使用案例：http://www.itc.gov.hk/ch/quality/scl/tf/tf4.htm
對岸的某測表儀附的探頭。


絕大部份現成的測表儀都是測機械齒輪震動的聲音，用壓電板 Piezo 甚至電容麥克風都行。

這種方式對機械錶與指針石英表都行，數字石英錶沒機械震動當然不行。
建議先看這個連結：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ad042e50102ecz4.html
只是不同的機芯其震動頻率都不相同，這要先弄清楚才不會算錯，甚至用 iPhone 花個小錢買個 APP 馬上就能測。
其業界習慣以 s/m（每分多少秒）、s/h 或 PPM 來顯示誤差值，機械錶有的調但石英錶就沒的調，這也是石英錶的最大優點。
人家做的測表儀都號稱其準確度有 0.5 PPM 以上。

xiaolaba

duke83 發表於 2015-2-5 09:16 AM
要直接用感應的方式來測 32768 振盪信號有點難度，想了一下有兩種方法。

1. LC 諧振感應線圈，讓使用鐵粉 ...

這個構想是好, 電子式要測XTAL, DIY難度比較大

機械式的XTAL鐘錶, 不一定要直接測 XTAL, 用磁感應的比較容易, 因為有個步進馬達.

以前常去看這個壇,
http://omegaforums.net/threads/q ... resting.5475/page-2

至於提出來參考的那個超聲波的那個創新科技署的, 看看就好, 不要當真.