Устройство для измерения амплитудыколебаний баланса часов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 140979 (21) 2818712/18-10с присоединением заявки йо(51)М. Кл,з 6 04 О 7/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ БАЛАНСА ЧАСОВИзобретение относится к приборостроению и может применяться в часовой промышленности для контроля амп.- литуды колебаний баланса часов.Известно устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчик звуковых сигналов (микрофон) и усилитель )1).Однако это устройство обладает низкими точностью и достоверностью измерений, а также не позволяет получить информацию в цифровом виде.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчики звуковых сигналов, усилите" ли-формирователи первого и третьего импульсов от часов, электронный ком мутатор и источник опорной частоты 1,2 1.Недостатками данного устройства являются также сравнительно невысокие точность и достоверность.Целью изобретения является повышение точности и увеличение достоверности измерения амплитуды колебаний баланса.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены три счетчика импульсов опорной частоты, счетчик числа правильных замеров, тритриггера, схема формирования импульса периода колебаний, схема деления,три схемы И и две схемы формированияопорной частоты, причем выход первогоимпульса электронного коммутаторасоединен с первыми управляющими входами первого, второго и третьегосчетчиков импульсов опорной частотыи с первым входом первой схемы И, авыход третьего импульса электронного коммутатора соединен со вторымуправляющим входом второго счетчика, 15 при этом счетные входы первого, второго и третьего счетчиков и первыйвход второй схемы И через первуюсхему формирования опорной частотысоединены с первым выходом источника 20 опорной частоты, второй выход которого через вторую схему Формированияопорной частоты соединен с первымвходом третьей схемы И, выходы первого счетчика соединены с входами пер вого триггера, выход которого соединен со вторым входом второй схемы Ии с третьим управляющим входом второго счетчика, выход которого соединен с установочным входом второго ЗО триггера, а выходы третьего счетчи 838658ка через третий триггер подключенык второму входу первой схемы И,выход которой соединен со сбрасывающим входом второго триггера, выходкоторого соединен с третьим входомвторой И и входом счетчика числаправильных замеров, выход которогочерез схему формиронания импульсапериода колебаний баланса подключенк четнертому входу второй схемы И ивторому входу третьей схемы И, приэтом выход каждой из них соединен ссоответствующим входом схемы деления.На Фиг. 1 изображена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы его работы,Устройство состоит иэ последовательно соединенных блока датчиков 1звуковых сигналов (микрофонов), усилителей-Формирователей 2 первого итретьего импульсов от часов и электронного коммутатора 3, Выход а первого импульса от часов электронногокоммутатора 3 соединен с первыми управляющими входами счетчиков 4-6 импульсов опорной частоты и с первымвходом первой логической схемы И 7.Выбор б третьего импульса электронного коммутатора 3 соединен с управляющим входом счетчика 5, Счетныевходы счетчиков 4-6 и первый выходвторой логической схемы И 8 черезю:ему 9 Формирования опорной частотыф соединены с первым выходом источника 10 опорной частоты, Второй выход источника 10 опорной частотычерез схему 11 Формирования опорнойчастоты Г соединен с первым выходомтретьей логической схемы И 12,Выходь" счетчика 4 соединены с входом первсго триггера 13, выход которого соединен со вторым входом второйсхемы И 8 и с третьим управляющимвходом счетчика 5, Выход счтечика 5соединен с установочным входом второго триггера 14, Выходы счетчика бчерез третий триггер 15 подключеныко второму входу первой схемы И 7,выход которой соединен со сбрасывающим входом второго триггера 14, Выходвторого триггера 14 соединен с третьим входом второй схемы И 8 и входомсчетчика 16 числа правильных замеров,Выход счетчика 16 через схему 17 Формирования импульса периода колебанийбаланса подключен к четвертому вХодувторой схемы И 8 и второму нходутретьей схемы И 12. Выход второй схемы И 8 и третьей схемы И 12 соединенысо входами схемы 18 деления,Устройство работает следующимобразом.Сигналы с датчиков 1 через усилители 2 поступают на вход электронного коммутатора 3, который управляется счетчиком выбора пар часов приизмерении (не показан). Электронныйкоммутатор 3 пропускает на выходсигналь 1 1-го и 3-го импульсов от выбранных часов. Сформированный 1-йимпульс от часов поступает на управляющие входы счетчиков 4-6 (фиг,2 а)и сбрасынает их в "0", после чегосчетчик 4 через счетный вход начинает заполняться импульсами с частотой Х 2, получаемыми с выхода схемы9 формирования опорной частоты, Припоступлении на счетчик 4 и такихимпульсон счетчик 4 блокирует прохождение частоты т (2 на свой счетныйвход я через триггер 13 на счетныевходы счетчиков 5 и б (Фиг, 2 б,г,д),Счетчик 5 сбрасывается в "0" как любым импульсом от часов, поступающимна оба его управляющие входа,так ипри заполнении его И(2 импльсами(фиг, 2 г), К моменту олокяровкясчетного входа счетчика 5 он успевает один раз переполняться и набратьимпульсов, равное(,) игде и,( - объем счетчика 4;- интервал времени между 1-ми 3-м импульсами;Г 1 - опорная частота от я =очника 9.Счетчик б сбрасывается в "О" вмомент переполнения счетчякг 5 и поэтому в момент окончания времени ссоответствующий наголненяю счетчика4, он Фиксирует ии ямпульсон (фиг.2 д)Счетчик б, набран и 2- д импульсов)д = ооизс, определяющая допустимуюдисперсию значений измеряемого параметра), перебрасывает третий триггер 15 в "1". После переполнениясчетчика б третий триггер 15 сбрасывается в "0" импульсом, соответствующим значению й:12+ д,Таким образом, ретяй триггер 15находится в положении "1" пря = У/2(Фиг. 2 е). Если н это время на выходеэлектронного коммутатора 3 появляется 3-й импульс от часов, то онпроходит через первую схему И 7 иперебрасывает в "1" второй триггер14 (фяг. 2 ж). Второй триггер 14сбрасывается в "О" при переполнениисчетчика 5. Когда первый триггер 13и второй триггер 14 находятся в "1",то они пропускают ерез вторую схемуИ 8 "пачку" импульсов с частотой 1(2(фиг, 2 з). На Фиг. 2 з видно, чтодлительность такой "пачки" импульсовчастоты т:2 равн, , я, следов. гельно,число имйульсов в ней равно Ю,1 Г,Если третий импульс от часов не попадает в "окно" )2, то второй триггер 14 при замере остается все время н положении "0", и на выходе второй схемы И 8 "пачки" импульсон не будет, Счетчик 16 числа правильных замеров отсчитывает 4 переброса второго триггера 14 и запускает схему 17 формирования импульса периода колебаний баланса. Импульс перяода колебаний838658 50 55 баланса, поступающий с выхода схемы17, блокирует дальнейшее прохождениечастоты 1 фна вход второй схемы И 8.К этому моменту общее число импульсов частоты тлЯ прошедших через вторую схему И 8 за время одного циклаизмерения (4 правильных замера),будет п,Кроме того, импульс периода колебаний баланса с выхода схемы 17поступает на первый вход третьейсхемы И 12. Одновременно на второйвход схемы И 12 поступают импульсыопорной частоты Г со нторой схемы формирования опорной частоть 1 11.Во время действия импульса периодаколебаний баланса импульсы опорнойчастоты 1 с выхода схемы И 12 поступают на первый вход схемы деления.Таким образом, п импульсов с выходавторой схемы И 8 и импульсы частотыГ с выхода схемы И 12 поступают навходы схемы 18 деления, Схема 18деления преобразует число импульсови = 1 л Г в двоичное число п 4, Равное измеряемой амплитуде колебанийФ, Между временем Т, амплитудой колебаний Ф, периодом колебаний Т иуглом подъема баланса Л существуетзависимость Ф = Л/2 ГТ/Г Представимконста,:ту Лф отношением частот Я 1.Тогда Л)Й 7 =11, следовательно,На выходе схемы 18 деления получа -ется величина п 4 = Ф,.По окончании импульса периодаколебаний баланса цикл измерения амплитуды заканчивается.Устройство осуществляет измерениеамплитуды колебаний баланса с высокойточностью и достоверностью, Появлениеложных сигналов в промежутках между1-м и 3-м импульсами не влияет на работу устройства (фиг. 2 г). Помехоустойчивость и достоверность измеренийдостигается за с .ет отбрасывания явных выбросов и усреднения показанийпо нескольким замерам, причем длительность цикла измерений зависит от качества формируемых импульсов и наличия помех. Устройство может работатькак автономно, так и в автоматизированных систеМах контроля. Формула изобретения Устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчики звуковых колебаний, усилители-формирователи первого и 5 10 15 2 О 25 30 35 40 45 третьего импульсов от часов, электронный коммутатор и источник опорнойчастоты, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и увели й.ния достоверности измерения амплитуды колебаний баланса, внего введены три счетчика импульсовопорной частоты, счетчик числа правильных замеров, три триггера, схема формирования импульса периода колебаний, схема деления, три схемы Ии две схемы формиронания опорнойчастоты, причем выход первого.импульса электронного коммутатора соединен с первыми управляющими входамипервого, второго и третьего счетчиков импульсов опорной частоты и спервым входом первой схемы И, а выход третьего импульса электронногокоммутатора соединен со вторым управляющим входом второго счетчика,при этом счетные входы первого, второго и третьего счетчиков и первыйвход второй схемы И через первуюсхему формирования опорной частотысоединены с первым выходом источника опорной частоты, второй выходкоторого через вторую схему формирования опорной частоты соединен спервым входом третьей схемы И,выходы первого счетчика соединены свходами первого триггера, выход которого соединен со нторым входом второй схемы И и с третьим управляющимвходом второго счетчика, выход кото-.рого соединен с установочным входомвторого триг-ера, а выходы третьегосчетчика через третий триггер подключены к второму входу первой схемы И, выход которой соединен .со сбрасывающим входом второго триггера,ныход которого соединен с третьимвходом второй схемы И и входом счетчика числа правильных замеров, вы-ход которого через схему формирования импульса периода колебаний баланса, подключен к четвертому входувторой схемы И и второму входу третьей схемы И, при этом выход каждой изних соединен с соответствующим входомсхемы деления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 362277, кл, С 04 С 7/12, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 586418, кл. С 04,С 7/12, 1976838658 Хзагр е Составитель В, МитряевРедактор А. Наурсков Техред;М. КоштураКорректор М. Шарош к илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,40/71ВНИИПИпо113035, М ираж 4 сударс ам изо ва, Ж 7, . Подписно венного комитета СС ретений и открытий 5, Раушская наб., д