Привод для тяжелых стрелок часов.

[Serg]

Нее, этого как раз не надо, стабильность частоты маятника на порядки меньше кварца. Нужно чтоб опорным генератором был именно кварц, а маятник подстраивался под него.

А кто мешает "подгонять" маятник давая импульс чуть раньше или чуть позже?

Ну нет, мне кажется микроконтроллер для такой задачи это из пушки по воробьям. Задача простейшая по сути. Тем более что основная задача снизить энергопотребление, каждый милиампер важен. А адруина жрет немало.

Ну да, задача простейша - "попади импульсом в маятник" называется.
Конкретно ардуину я не предлагал, но думаю и они тоже умеют "спать" потребляя МИКРОамперы и просыпаться по аппаратному прерыванию от фотоэлемента, давать импульс и снова засыпать в ожидании следующего пролёта маятника.

[rean32]

К счастью никаких специальных мер для синхронизации принимать не пришлось. Если маятник достаточно точно настроен на частоту кварца, то кварц навязывает маятнику свою частоту. Макет построен! Теперь можно и за проект браться.
https://www.youtube.com/watch?v=3jjRPUWWZs8

[rean32]

Подскажите пожалуйста кто нибудь по физике. Никак не могу посчитать электропотребление - осциллографа нет, но известна длительность импульса и сопротивление катушки. Вроде простейшая задача но никак не могу сообразить.
Сопротивление обмотки катушки 200 Ом. Около 1000 Витков. При напряжении на катушке 5В сила тока в импульсе получается 25мА. Зная длительность импульса можно посчитать средний ток потребления. Но это если бы над катушкой постоянно не летал маятник с магнитом. Как движущийся магнит над катушкой влияет на ее электропотребление?

Вроде с одной стороны - часть энергии должна затрачиваться на сообщение импульса маятнику через магнитное поле. Только вот откуда берется эта энергия? Это сверх того, что получается по закону ома. То есть 25мА + какой то ток. Или эта энергия уже включена в те омические 25мА.
С другой стороны - у электродвигателя максимальное энергопотребление - вообще когда ротор остановлен, то есть движение ротора уменьшает ток через обмотки. Получается и в моем случае ток должен быть меньше.

В конечном итоге мне нужно понять - можно ли хотя бы грубо оценить электропотребление только по закону Ома. Или же реальное потребление будет в разы больше?

Пропустил постоянный ток через катушку и померял его значение при качении маятника. Магнит почти не влияет силу тока. Отклонение в пределах погрешности прибора. Но это постоянный ток. С импульсным наверно не все так просто. Вообще сопротивление катушки переменному току должно быть больше чем постоянному. то есть ток должен быть даже меньше расчетного. Но все равно какой то подвох чувствуется.

[Сергей Саныч]

Или же реальное потребление будет в разы больше?

Не будет. КПД такой системы в целом очень низкий, но, учитывая ничтожную механическую мощность, это не страшно.
В данном случае, скорее всего, омические потери будут играть главную роль. Можно еще подсчитать индуктивность катушки и связанное с ней время нарастания тока, но для этого надо знать диаметр катушки, материал, размеры и конфигурацию сердечника.
В целом, расчет по омическим потерям можно считать за оценку потребления сверху, то есть больше вряд ли будет. Влиянием машущего маятника можно пренебречь.
КПД можно поднять, уменьшая длительность импульса и приближая собственную частоту маятника к частоте вынуждающих импульсов. Критерий очень простой - уменьшать длительность импульсов, пока сохраняется работоспособность часов. То есть амплитуда колебаний маятника достаточна для привода механизма.

[rean32]

Или же реальное потребление будет в разы больше?

Не будет. КПД такой системы в целом очень низкий, но, учитывая ничтожную механическую мощность, это не страшно.
В данном случае, скорее всего, омические потери будут играть главную роль. Можно еще подсчитать индуктивность катушки и связанное с ней время нарастания тока, но для этого надо знать диаметр катушки, материал, размеры и конфигурацию сердечника.
В целом, расчет по омическим потерям можно считать за оценку потребления сверху, то есть больше вряд ли будет. Влиянием машущего маятника можно пренебречь.
КПД можно поднять, уменьшая длительность импульса и приближая собственную частоту маятника к частоте вынуждающих импульсов. Критерий очень простой - уменьшать длительность импульсов, пока сохраняется работоспособность часов. То есть амплитуда колебаний маятника достаточна для привода механизма.

Спасибо за развернутый ответ. Я в целом что-то похожее чувствовал, но не мог это грамотно сформулировать. Теперь все понятно.
Уменьшать длительность импульса - это да, хороший вариант, обязательно буду пробовать. Я пока вышел на оптимальную мощность меняя силу тока.
Вообще даже те результаты по электропотреблению которые у меня есть сейчас очень радуют. Получается вполне приличный запас хода даже от пальчиковых батареек.