Электронный секундомер

СООЭ СОВЕТСКИ ЦИАЛИСТИЧЕСН ОПУБЛИ Н 0 00 БРЕТЕНИЯ ОПИСАНИ ТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 864237, кл, 6 04 Р .10/04, 1979.2, Патент США Р 4104861,кл. 58/38 В, 1975.(54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР, содержащий опорный генератор, делительчастоты, счетные декады делителя исекундомера, дешифратор, пятиразрядный управляемый дисплей, блок управления, счетчик режима, два элемента И, два элемента ИЛИ и блок пита-.ния, соединенный с всеми узлами,причем выход опорного генераторачерез первый элемент И соединен свходом делителя частоты, установочные входы которого соединены с первым выходом счетчика режима и первымвходом первого элементаИЛИ, вторбйвыход счетчика режима соединен свторым входом первого элемента И,а первый вход - с выходом блока управления, при этом четыре декадысекундомера соединены последовательно, установочные входы декад секундомера соединены с выходом первогоэлемента ИЛИ, а выходы всех счетных екадсединправл ОСУДАРСТВЕННЫЙ ЙОЮИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . АВТОРСКОМУ УВИДЕТ ЯО 1013901 д секундомера через дешифраторс ены с входами пятиразрядного . У яемого дисплея, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в него введены й -5-триггер, коммутатор, счетчик циклов и дешифратор запятой, причем выход четвертой счетной декады секундомера через второй элемент ИЛИ соединен.с входом пятой счетной декады секундомера и К -входом й -5-триггера, 5 - вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход Й)" триггера соединен с входом счетчика циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго .Е элемента И, второй вход которого соединен с входом первой счетной декады секундомера и выходом коммутатора, а выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, причем выходы счетных .декад делителя частоты соединены с входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика циклов и входами дешифра.тора запятой, выход которого соединен с управляющим входом дисплея, при этом вход сброса счетчика циклов соединен с первым выходом счетчика режима, второй вход которого соединен с выходом К -5-триггера.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в устройствах, предназначенных для измерения интервалов времени.Известен электронный секундомер, содержащий блок управления, соединенный с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с входами счетчика команд, первый выход которого соединен с входами второго и четвертого элементов И и первым входом элемента ИЛИ, а второй выход - с вторым входом третьего элемента И, установочным входом счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого 15 соединен с управляющим входом дисплея, информационные входы которого соединены с выходами счетчика, вход которого через четвертый элемент И соецинен с генератором. Блок учно О .го управления через пятый элеЫент И соединен с счетчиком команд, второй вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого. элемента И и ВыхОДОм триггерар Входы кОторогО 25 соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов И 111.Недостатком этого устройства является ограничение диапазона измере" ння, Обусловленное ограничением раз. рядности дешифратора и дисплея.Известен также электронный секундомер; содер,.:;цций опорный генератор делитель частоты, счетные декады делителя и секундомера, дешифратор, пятиразрядный управляемый дисплей, б,-он управления, счетчик режима,элементы И и ИЛИ блок питания, соединенныйВсеми узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делите" 4 О ля частоты, выходы которого электри- ЧЕСКИ СО;:ЩИНЕНЫ С ВХОДОМ ПОСЛЕДОВательис соединенных четырех счетных декад секундомера, при этом выход четвертой счетной декады секундомера электрически соединен с входом пятой счетной декады секундомера, выходы Всех счетных декад секундомера через дешифратор соединены с входами Пятиразрядного упРавляемого дисплея, а Выход блока управления соединен. с входом счетчика режима, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй выход соединен с обнуляющими входами счетных декад делителя.н через перВый элемент ИЛИ с обнуляющими входами счетных декац секундомера Г 2 1.Недостаток известного электронного секундомера - отсутствие автоматического переключения диапазонов измерения, что ограничивает функциональные возможности секунцомера.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей секундомера. 65 Поставленная цель достигается тем, что в электронный секундомер, содержащий опорный генератор, делитель частоты, счетные декады делителя и секундомера, дешифратор, пяти- разрядный. управляемый дисплей, блок управления, счетчик режима, логические элементы И н ИЛИ, и блок питания, сеединенный с всеми узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делителя частоты, установочные входы которого соединены с первым выходом счетчика режима и первым входом первого элемента ИЛИ, второй выход счет чика режима соединен с вторым входом первого элемента И, а первый вход - с выходом блока управления, при этом четыре декады секундомера соединены последовательно, установочные входы декад секундомера соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы всех счетных декад секундомера через дешифратор соединены с входами пятиразрядного управляемого дисплея, введены Й -5-триггер, коммутатор, счетчик циклов и дешифратор запятой, причем выход. четвертой счетной декады секундомера. через второй элемент ИЛИ соединен с входом пятой счетной декады секундомера и Й -входом Р -5-триггера, 5-вход которого .соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход Р -5- триггера соединен с входом счетчика циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом первой счетной декады секундомера и выходом коммута тора, а выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, причем выходы счетных декад делителя частоты соединены с входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика циклов и входами дешифра-. тора запятой, выход которого соединен с управляющим входом дисплея, при этом вход сброса счетчика циклов соединен с первым выходом счетчика режима, второй вход которого соединен с Выходом Й -Б-триггера.На чертеже представлена блок-схема электронного секундомера. Электронный секундомер содержит опорный генератор 1, делитель 2 частоты, счетные декады 3-1 - 3-5 делителя 2 и счетные декады 4-1 - 4-5 секундомера, дешифратор 5, пятираз-рядный управляемый дисплей 6, блох 7 управления, счетчик, 8 режима, элементы Н 9 н 10, элементы ИЛИ 11 и 12, блок 13 питания, соединенный с всеми узлами, Р -5-триггер 14, коммутатор 15, счетчик 1 б циклов и дзшифратор 17 запятой.При поступлении с выхода блока 7управления командьР Пускф с второ-го выхода счетчика 8 режима снимается разрешающее напряжение, которое открывает первый элемент Й 9 иимпульсы напряжения, снимаемые с выхода опорного генератора 1, черезпервый элемент И 9 поступают на входделителя 2 частоты,С выхода счетчика 16 циклов снимаются кодовые напряжения, поступающие на управляющие входы коммутатора 15, который подключает к входупервой счетной декады счетчика 41выход декады 3-1. Импульсы напряжения(частота повторения которых равнавыбранной дискретности отсчета, например 10 кГц) поступают на входпервой счетной декады 4-1 счетчика.Так как все счетные декады секундомера 4-1 - 4-5 соединены последовательно,.на управляемом пятираэрядном дисплее б будет фиксироватьсянепрерывный счет времени, при этомв самом старшем разряде будет высвечиваться время, характеризующее единицы секунд, положение запятойприэтом не изМеняется. При заполнениисчетной декады 4"5 секундомера(10 с)с отдельного выхода дешифратора 5снимается импульс напряжения,.который по 3 -входу опрокидывает Й -5 триггер 14, выходной сигнал которогочерез элемент ИЛИ 11 устанавливает(подтверждает) нулевое состояниесчетных декад 4-1 - 4-5 секундомераи сдвигает (по счетному входу С)на один разряд счетчик 16 циклов,код выходных напряжений которого управляет коммутатором 15 и положениемзапятой по управляющему входу дисплея б. 25 Электронный секундомер работает следующим образом.50, При подаче питания с первого выхода счетчика 8 режима снимается сигнал, который по Р -входам принудительно устанавливает в нуль счетные декады 3-1 - 3-5 делителя 2 и через первый элемент ИЛИ 11 по55 Я-входам счетные декады 4-1 - 4-5 секундомера 4 и СЧетчик 16 циклов, при этом на пятиразрядном управляемом дисплее 6 Фиксируются нулевые показания, а положение запятой опре деляется выбранной дискретностью отсчета например при пятиразрядном дисплее запятая может находиться после единиц секунд в самом старшем разряде. б 5 Выход опорного генератора 1 через первый элемент 9 И соединен свходом делителя 2 частоты, состоя" щего из пяти счетных декад 3-1 - 3-5 через коммутатор 15 соединенных с входом последовательно соединенных четырех счетных декад 4-1 - 4-5 се,кундомера, при этом выход четвертой счетной декады 4-1 секундомера через элемент ИЛИ 12 соединен с входом пятой счетной декады 4-5 секундомера, выходы всех счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера через дешифратор 5 соединены с входами пятираэрядного управляемого дисплея б, выход блока 7 управления соединен с 15 входом счетчика 8 режима, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 9, а,другой выход соединен с установочными входами счетных декад 3-1 - 3-5 делителя 2 и через первый элемент ИЛИ 11 с уста 20 новочными входами счетных декад 4-1 - 4-5 секундомера. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом пятой счетной декады 4 секундомера и Я-входом Р -3-триггера 14, 5 -вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора 5, а выход Й -5 триггера 14. соединен с входом счетчика 16 циклов, вторым входом первого. элемента ИЛИ 11 и первым входом второго элемента И 10, второй вход которого соединен с входом первой счетной декады 4-2 секундомера, выход второго элемента 10 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 12,35 Выход коммутатора 15 соединен с входом первой счетной декады 4-1 секундомера, а управляющие входы коммутатора 15 соединены с выходами счетчика 16 циклов и входами дешиф ратора 17 запятой, выход которого соединен с управляющим входом дисплея 6, при этом установочный вход счетчика 16 циклов соединен с первым выходом счетчика 8 режима второйГ 45 вход которого соединен с выходом Р-триггера 14. Коммутатор 15 подключает в этом случае выход счетной декады 3-2 де-лителя 2 к входу первой счетной декады 4-1 секундомера, частота повторения импульсов в этом случае уменьшается в десять раз и составит 1 кГц. Первый же импульс напряжения с выхода коммутатора 15 поступает на вход счетной декады 4-1 секундомера и через открытый второй элемент И 10 и второй элемент ИЛИ 12. на вход счетной декады 4-5 секундомера. Так как по Фронтам срабатывание декад 4-1 и 4-5 секундомера разнесено, первоначально записывается единица в счетную декаду 4-5 секундомера, затем в 4-1. Одновременно происходит срабатывание по Й-входу Р-триггера 14, который закрывает второй элемент И 10, а на управляе- мом пятиразрядном дисплее 6 Фиксируется измеренный интервал времени, например десятки секунд (10, 001.и т,д.), т .е. дискретность отсчета по мере заполнения секундомера уве 1013901личилась в 10 раз, а относительнаяпогрешность измерений осталась прежней, как и при первоначальном счетеединиц секунд.Далее, при заполнении счетнойдекады 4-5 секундомера снимаетсяочередной импульс напряжения, который по 5 -входу опрокидывает й,-5 триггер 14, выходной сигнал которогооткрывает второй элемент И 11, устанавливает (подтверждает) нулевоесостояние счетных декад 4-1 - 4-5секундомера и сдвигает по счетномувходу еще один разряд счетчика 16циклов, код выходных напряжений кото 1 рого управляет коммутатором 15 и 15через дешифратор 17 запятой по управляющему входу положением запятойна пятиразрядном управляемом дисп"лее б.Коммутатор 15 подключает выход 20декады 3-3 делителя 2 ко входу пер"вой счетной декады 4-1 секундомера,частота повторения импульсов в этомслучае уменьшается еще в 10 раз исоставляет 100 Гц. 25Первый же импульс напряжения,снимаемый с выхода коммутатора 15,поступает через открытый второй элемент И 10 и .второй элемент ИЛИ 12 навход счетной декады 4-5 секундомера.Одновременно происходит срабатываниепо й -входу й -5-триггера 14, котоРый закрывает.вторсй элемент И 10,и на управляемом пятиразрядном дисплее б Фиксируется измеряемый интервал времени, например сотни секунд(100,00 с). Далее работа секундомерапроисходит по такому же алгоритму.Для устранения сбоев показанийсекундомера при поступлении команды фСтоп выходное напряжение Й -5- триггера 14 на время его переключений блокирует по отдельному входу выдачу команд счетчиком 8 режима, поэтому соревнований при поступлении командного импульса фСтоп в момент переноса запятой не происходит .При поступлении с блока 7 управления команды Стоп срабатывает счетчик 8 режима и первый элемент И 9 закрывается сигналом, снимаемьпк с первого выхода счетчика 8 режима. и счет секундомера прекращается.на пятиразрядном управляемом дисплее 6 фиксируется время, прошедшее между поступлением команд Пуск и Стопф. Погрешность измерений в данном случае составляет 1 импульс счета в самом младшем разряде дисплея.При поступлении импульса команды Сброс, снимаемого с блока 7 управления, на вход счетчика 8 режима на его выходе появляется напряжение которое устанавливает в исходное (нулевое) состояние по К -входам делитель 2 частоты (счетные декады 3-1 - 3-5 делителя), счетчик 16 циклов и через первый элемент ИЛИ 11, счетные декады 4-1 - 4-.5 секундомера.Электронный секундомер готов к повторному циклу работы.Введение новых функциональных блоков и функциональных связей позволяет обеспечить автоматическое переключение диапазонов измерения, что расширяет Функциональные возможности электронного секундомера.кмар кто уган исноеР Филиал ППП тент 1 ф, г. Ужгор ул. Проектная,Заказ 3014/55 Тираж 409 ЭНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская