Uhren Unruh
Wattwins 2DOF zeitbasierter Oszillator
Das Instant-Lab an der EPFL in Lausanne entwickelt einen Wattwins 2DOF zeitbasierten Oscillator für mechanische Armbanduhren ohne Anker (IsoSpring Konzept), hergestellt in Silikon mit DRIE, mit 4 Gold Gewichten. Das Messen beider, sowohl die in-der-Ebene wie aus-der-Ebene Bewegung, ist von grosser Wichtigkeit, um Bewegungsverluste zu minimieren und so die Effizienz zu optimieren.
Reference:
H. Schneegans, E. Thalmann, S. Henein,
Shaking force balancing of a 2-DOF Isotropic horological oscillator,
Precision Engineering, Volume 72, 2021,, Pages 502-520, ISSN 0141-6359,
https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2021.06.003
Der Aussendurchmesser eines Wattwins Oszillators ist 30 mm.
Ein Makro DHM® erlaubt die gesamte Oszillatoroberfläche mit einer einzigen Aufnahme aufzunehmen.
Diese Aufnahme zeigt die gesamte Oberflächentopographie des Oszillators, wie links gezeigt. In dieser Darstellungsform codieren die Farben die Höheninformation.
Da alle diese Aufnahmen mit der Kamerarate gemacht werden, erlauben sie mit kontinuierlichem Recording 3D + Zeit = 4D Aufnahmen.
Intensität (links) und 4D Topographie (rechts, Höhenlinien, Äquidistanz: 333 nm, 3 Linien = 1 Mikrometer) über die Zeit sehen Sie in der Zeitsequenz rechts.
Alle Komponenten und Flexures des Oszillators zeigen sich in der Intensitätsdarstellung. Ihre in- und aus-der-Ebene Position, ihre Neigunswinkel und Deformierung gegenüber der Zeit, wie auch ihre Resonanzen können gemessen werden.
Die XYZ+Zeit Bewegung des Elements, das den Oszillator mit dem Rest der Uhren Unruh verbindet, ist in der linken Zeitsequenz gezeigt.
Dabei ist die Bewegung in reine in- und aus-der-Ebene Bewegung zerlegt, gezeigt hier in den Zeitsequenzen unten.
Die gemessenen Verschiebungen in diesem Beispiel gehen nicht aus einer anhaltenden Bewegung hervor, sondern resultieren aus einem Impuls am Mechanismus. Dämpfungsparameter können bestimmt werden, und eine Fourier-Transformation über die zeitliche Reaktion ermöglichen eine Resonanz-Frequenzanalyse.
Diese Analyse kann mit jedem Bauteil des Wattwins Oszillators gemacht werden.
Silizium basierte Uhren Unruh
Die Uhrenindustrie entwickelt neue, innovative Produkte auf Silizium basierender Technologie. Solche Uhrenteile eignen sich gut für die DHM® Inspektion, sowohl auf Komponenten- wie Waferlevel.
Beschreibung
- Courtesy von : LVMH Watches, R&D Departement
- Material : Silizium
- Grösse : ø 34mm
- Instrument : Macro DHM
- Aufnahmerate : 190 Bilder/sec
- Bildgrösse : 32 x 32 mm
Messung
Das Ziel der Messung ist, die aus-der-Ebene Bewegung der Unruh während eines Zyklus zu kennen. Das DHM® misst die dynamische Topographie, und zwar sowohl die in-der-Ebene wie die aus-der-Ebene Bewegung, in Millisekunden!
Die Bildverarbeitung beschränkt sich in diesem Beispiel auf die Berechnung der aus-der-Ebene Amplitude. Das nachfolgende Amplituden Bild zeigt die aus-der-Ebene Vibrations-Amplitude der gesamten Aufnahme, und die Graphik zeigt die zeitlichen Amplituden dieser aus-der-Ebene Bewegung in Nanometern.
