Судовой цифровой аксиометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ДВтОРСКОМЬ СВИ НЕЛЬСтВЮ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублии(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 1007. 78 (21) 2646304/27-11 с присоединением заявки М(23)ПриоритетОпубликовано 23,04.82. Бюллетень М 15 Вата опубликования описания 23.04,82а(5)М, Кл. В 63 Н 25/36 Ркударстюиый кемитет СССР аф деизм нэабеетений и открытий(72) Авторы изобретения 3. В. Ивановская и Д, К. Михнов:-=.1 пК4и4Харьковский институт радиоэ ектрйййкй , ",;(54) СУДОВОЙ ЦИФРОВОЙ АКСИОМЕТР 1Изобретение относится к судостро ению, в частности к судовым. цифровым аксиометрам.Известен судовой цифровойаксиометр содержащий генератор импульсов, делитель, первый и второй формирователи, датчик положения пера руля, измеритель модуля угла перекладки руля, первый, второй и третий элементы И, счетчики модуля угла, регистр модуля угла, блок сравнения, опре 0 делитель борта, включающий схему определения приоритета и регистр борта, дешифратор, цифровой и стрелоч- . ные индикаторы, при этом выход ге 35 нератора импульсов через последовательно включенные первый элемент И, счетчик модуля угла и регистр модуля угла соединен с внешним выходом аксиометра, а через последовательно включенные делитель, первый формиро- ватель, датчик и второй формирователь - с первым входом измерителя модуля угла перекладки руля, второй,вход которого соединен с вторым выходом первого формирователя, первый выход измерителя модуля угла перекладки руля соединен с вторым входом первого элемента И, второй выходс вторым входом счетчика модуля угла и первым входом схемы определения приоритета, третий выход - с вторым входом регистра модуля угла и первым входом регистра борта, четвертый выход - с вторым входом схемы определения приоритета, выходы которой через регистры борта соединены с внешними выходами аксиометра, кроме того, выход дешифратора соединен с входом цифрового индикатора 1.Однако в известном устройстве занесение измеряемого параметра в выходной регистр производится после каждого измерения, что позволяет в режиме опроса с ЦВМ выдать последнее значение измеряемого параметра беэ внесения динамической ошибки. При выводе информации на индикацию воэникает задача автоматического изменения частоты смены информации на табло взависимости от скорости изменения измеряемого параметра. Это связано сспецификой цифровой индикации, когдапри равновероятном появлении соседних цифровых отсчетов, даже при неподвижном руле появляется "мерцание" цифр вмладшем разряде (при отсчетах типа.12,5-12,4) или в всех разрядах (приотсчетах типа 29,9-30,0). Такое "мерцание" на низких скоростях смены информации ухудшает восприятие и повышает утомляемость оператора и ухудшает эксплуатационные свойства устройства.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик аксиометра.Поставленная цель достигается2 Отем, что в устройство введены таймер,распределительный блок, триггер управления, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, регистр приращения модуля угла, дополнительный регистр мо 25 дуля угла, управляемый делитель,первый и второй дополнительные регистры :,борта и третий Формирователь, при этом первый вход распределительного блока соединен с вторым выходом измерителя модуля угла перекладки руля и входом таймера, второй вход рас. пределительного блока - с выходом таймера, третий вход - с третьим выходом измерителя модуля угла перекладки руля и первым входом управляемого делителя, а выходы распределительного блока соответственносоединены с первыми входами блока сравнения, второго дополнительного регистра борта, регистра приращения40 модуля угла, реверсивного счетчика, второго и третьего элементов И и первым установочным входом триггера управления, второй установочный вход которого соединен с выходом третьего4 Формирователя, счетный вход триггера управления - с выходом дешифратора нуля, а прямой и инверсный выходыс вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, у которых третьи входы соединены с выходом первого элемента. И, а выходы - соответственно с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, выход которого в свою очередь соединен с входом ффдешифратора нуля и вторым входом регистра приращения модуля угла, у которого выход соединен с вторым входом управляемого делителя, выход управляемого делителя соединен с первыми входами первого дополнительного регистра борта и дополнительного регистра модуля угла, у которого вход соединен с выходом счетчика модуля .угла, а выход - с дешифратором, кроме того, выход блока сравнения соединен с входом третьего формирователя, второй и третий входы блока сравнения соединены с выходами второго дополнительного регистра борта, ,четвертый и пятый входы блока сравнения соединены с выходами схемы определения приоритета и соответственно с вторыми и третьими входами первого и второго дополнительных регистров борта, выходы первого дополнительного регистра борта соединены с входами стрелочных индикаторов.На чертеже представлена структурная схема судового цифрового аксиометра.Выход генератора 1 импульсов соединен через делитель 2 с входом первого формирователя 3, Первый вы - ход первого Формирователя 3 соединен через датчик 4 положения пера руля и второй формирователь 5 с первым входом измерителя 6 модуля угла перекладки руля, второй выход первого Формирователя 3 - непосредственно с вторым входом измерителя 6 модуля угла перекладки руля. Выходы измерителя модуля угла перекладки руля соответственно соединены: первыйс вторым входом первого элемента И 7, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, второй - с вторым входом счетчика 8 модуля угла, выход которого связан с.входом регистра 9 модуля угла и первыми входом входящей в блок определителя 10 борта схемы 11 определения приоритета, третий - с вторым входом регистра 9 модуля угла, первым входом регистра 12 борта, входящего в блок определителя борта, четвертыйс вторым входом схемы 11 определения приоритета.Выход счетчика 8 модуля угла соединен через регистр 9 модуля угла с внешним выходом аксиометра "К ЦВИ" и через дешифратор 13 со входом цифрового индикатора 14. Кроме того, имеются стрелочные индикаторы 15 и 16.Второй выход измерителя 6 модуля угла перекладки руля связан также с5 9219входом таймера 17 и первым входомраспределительного блока 18, с третьим входом которого связан третийвыход измерителя модуля угла перекладки руля. Прямой и инверсный выходы триггера 19 управления соответственно соединены с вторыми входамивторого и третьего элементов И 20 и21, выходы которых соответственносоединены с вторым и третьим входами 10реверсивного счетчика 22. Выход реверсивного счетцика 22 через дешифратор 23 нуля соединен с счетным входом триггера 19 управления и с вторымвходом регистра 24 приращения модуля 15угла, у которого выход соединен свторым входом управляемого делителя 26.Первый вход дополнительного регист.ра 25 модуля угла соединен с выходом 20упдавляемого делителя 26, с которымтакже связан первый вход первого дополнительного регистра 27 борта, Выход регистра 24 приращения модуля угла соединен с вторым входом управляемого делителя 26. В линию связи счетчика 8 модуля угла с дешифратором 13включен дополнительный регистр 25модуля угла.Выход первого элемента И 7 соеди- з 0нен с первым входом счетчика 8 модуля угла и третьими входами второго 20 и третьего 21 элементов ИВыходы схемы 11 определения приоритета соединены соответственно свторыми и третьими входами регистра12 борта, первым и вторым дополнительными регистрами 27 и 28 борта ичетвертым и пятым входами блока 29сравнения. Выходы регистра 12 борта соединены с внешними выходами "К ЦВМ". Выходы первого дополнительного регистра 27 борта соединены с входами стрелочных индикаторов 15 и 16. Вы ходы второго дополнительного регистра 28 борта соответственно соединены с вторым и третьим входами блока 29 сравнения. Выход блока 29 сравнения через третий формирователь 30 соединен с вторым установочным входом триггера 19 управления, у которого первый установочный вход соединен с шестым выходом распределительного блока 18. Остальные выходы распределительного блока 18 соответственно55 соединены: первый - с первым входом блока 29 сравнения, второй " с первым входом второго дополнительного регистра 2 борта, третий - с первым 65 6входом регистра 24 приращения модуля угла, четвертый " с первым входом реверсивного счетчика 22, пятый - с первыми входами второго и третьего элементов И 20 и 2 1. Второй вход распределительного блока 18 соединен с выходом таймера 17.Устройство работает следующим образом.Сигнал кварцевого генератора 1 ,импульсов поступает на вход делителя2, коэффициент деления которого выбирается из условия требуемой дискретности отсчета. С выхода делителя2 сигнал через первый формирователь3 поступает в виде опорной структурына вход датчика 4 и в виде импульсовуправлейия - на вход измерителя 6модуля угла перекладки руля, на второй вход которого поступает формированный на втором формирователе 5 выходной сигнал с датчика.4. Измеритель 6 последовательно во времени вы"полняет следующие операции: в моментприхода опорного импульса формируетимпульсы занесения предыдущего результата измерения в регистр 9 модуля угла и регистр 12 борта, которые также поступают на входы управляемого делителя 26 и распределительного блока 18, формирует импульсы сброса счетцика 8 модуля угла и схемы 11 определения приоритета, которые также поступают на входы таймера 17 и распределительного блока 18, выделяет временной интервал между опорным и измеряемым сигналами, в течение которого импульсы с генератора 1 через первый элемент И 7 поступают на вход счетчика 8 модуля угла и третьи входы второго 20 и третьего 2 1 элементов И, Кроме этого, измеритель.6 формирует вспомогательную последовательность импульсов, сдвинутых относительно опорных на 180 , которые поступают вместе с импульсами измеряемой последовательности на вход схемы 11 определения приоритета, Таким образом, информация в регистрах 9 и 12 модуля угла и борта обновляется.в каждом цикле измерения, и с выходов обоих регистров поступает в ЦВИ. Для выхода информации на индикацию используются дополнительный регистр 25 модуля угла и первый дополнительный регистр 27 борта, скорость смены информации в которых регулируется с помощью управляемого делителя 26, ко" торый обеспечивает деление импульсов.Код управления, поступающий с регистра 24 приращения модуля угла, в свою очередь пропорционален скорости по-. ворота вала датчика. Получение кода управления происходит следующим обраэом, Первым импульсом с выхода таймера 17, поступающим на распределительный блок 18, триггер 19 управления по первому установочному входуставится в "единицу", реверсивныйсчетчик 22 устанавливается в исходное нулевое состояние, и на первыевходы второго 20 и третьего 21 элементов И подается разрешающий уровень. Таким образом, на входах второго элемента И 20 установятся дваразрешающих уровня, и первый цислоимпульсный код модуля угла поворота руля с выхода элемента И 7 через второй элемент И 20 поступит на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, при этом пришедший на третий вход распределительного блока 18 импульсзанесения пройдет на его второй выход и поступит на первый вход второго дополнительного регистра 28 борта,в который запишется значение борта.Пришедший на первый вход распределительного блока 13 сбросовый импульсс измерителя 6 снимет разрешающийуровень с первых входов второго 20 и третьего 21 элементов И и запретит формирование и прохождение через распределительный блок 18 управляющихзэ имрульсов. По второму импульсу с выхода таймера 17 распределительный блок снова установит на первых входах второго 20 и третьего 21 элемен 4 О тов И разрешающий уровень и разрешит формирование результата блоку 29 сравнения, на второй и третий входы которого поступает код борта заполненного зчачения угла поворота руля. Сигнал на выходе блока 29 сравнения43 может быть полуцен только в случае сохранения борта у второго значения угла поворота руля. 8 этом случае третий формирователь 30 формирует короткий импульс управления, поступающий на второй установочный вход триггера 19 управления и опрокидывающий его. Таким образом, число- импульсный код модуля второго значения угла поворота руля с выхода пер- ф еого элемента И 7 уже через третий элемент И 2 1 поступит на вычитающий вход реверсивного счетчика 22. Если. второе значение по модулю окажетсябольше первого, при обнулении реверсивного счетчика 22 срабатываетдешифратор 23 нуля, импульс с которого поступит на счетный вход триггера 19 управления и опрокинет его.Если второе значение угла поворотаруля равно нулю или произошла сменаборта по отношению к первому значению, модуль второго значения десум"мируется к первому. Таким образом, врезультате сравнения двух значенийуглов поворота руля в реверсивномсчетчике будет находится код величины относительного изменения угла поворота между двумя замерами, незаеисомо от борта. Пришедший на третийвход распределительного блока 18 импульс занесения пройдет на его третийвыход и поступит на первый вход регистра 24 приращения модуля угла, вкоторый запишется содержимое ревер"сивного счетчика. Сбросовый импульсснимет разрешающий уровень с первыхвходов второго 20 и третьего 21 элементов И и запретит формирователь ипрохождение через распределительныйблок 18 импульсов управления. В качестве таймера 17 применен делительчастоты, Период выходных импульсоввыбирается иэ соотношения максимальной скорости поворота руля и количества выбранных скоростей вывода информации на индикацию таким образом,что каждой скорости смены информации соответствует своя величина приращения модуля угла. С приходомочередного импульса с выхода таймера цикл вычисления приращения,повторяется, при этом в регистре 24 приращения модуля углахранится предыдущее значение приращения. Предлагаемый аксиометр позволяет с высокой точностью вычислять угол поворота руля судна и автоматически регулировать частоту смены информа" ции на индикаторном табло в зависи" мости от скорости поворота руля, Наличие автоматического переключения знацительно уменьшает эффект мерцания цифрового отсчета при неподвижном руле и малых скоростях его поворота в случае попадания измеряемого значения на границу цифровых отсчетов, что, улучшает восприятие цифровой информации и снижает утомляемость оператора,1формула изобретения 9219 Судовой цифровой аксиометр, содержащий генератор импульсов, делитель, первый и второй формирова" 5 тели, датчик положения пера руля, измеритель модуля угла перекладки руля, первый, второй и третий эле" менты И,. счетчик модуля угла, регистр модуля угла, блок сравнения, опре О делитель борта, включающий схему оп" ределения приоритета и .регистр бор-. та, дешифратор, цифровой и стрелочные индикаторы, при этом выход генератора импульсов через последователь но включенные первый элемент И, счетчик модуля угла.и регистр модуля угла соединен с внешним выходом аксиометра, а через последовательно , включенные делитель, первый формиро ватель, датчик и второй формирователь - с первым входом измерителя модуля угла перекладки руля, второй вход которого соединен с вторым вы.- ,ходом первого формирователя, первый 2 з выход измерителя модуля угла перекладки руля соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход- вторым входом счетчика модуля угла и первым входом схемы определения при- зо оритета, третий выход - с вторым входом регистра модуля угла и первым входом регистра, борта, .четвертый аыход - с вторым входом схемы определения приоритета, выходы которой через регистры борта соединены с внешними выходами аксиометра, кроме того, выход дешифратора соединен с входом цифрового индикатора, о т л и ч а ю -" щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик аксиометра, в него введены таймер, распределительный блок, триггер уйравления, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, регистр приращения модуля угла, дополнительный регистр модуля угла, управляемый делитель, первый и второй дополнительные регистры борта и третий формирователь, при этом первый вход распределительного блока соединен с вторым выходом измерителя модуля угла перекладки руля и входом таймера, второй вход распределитель 6510ного блока - с выходом таймера, третий вход - с третьим выходом измерителя модуля угла перекладки руля и первым входом управляемого делите" ля, а выходы распоеделительного бло" ка соответственно соединены с первЫ- ми входами блока сравнения, второго дополнительного регистра борта, регистра приращения модуля угла, ре" версивного счетчика, второго и третьего элементов .И и первым установоч" ным входом триггера управления, второй установочный вход которого соединен с выходом третьего формирователя, счетный вход. триггера управленияс выходом дешифратора нуля, а прямой и инверсный выходы - с вторыми входа" ми соответственно второго и третьего элементов И, у которых третьи входы соединены с выходом первого элемента И, а выходы - соответственно с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, выход которого в свою очередьсоединен с входом дешифратора нуля и вторым входом регистра приращения модуля угла, у которого выход соединен с вторым входом управляемого де" лителя, выход управляемого делителя соединен с первыми входами первого дополнительного регистра борта и дополнительного регистра модуля угла, у которого вход соединен с выходом счетчика модуля угла, а выход " с дешифратором, кроме того, выход блока сравнения соединен с входом третьего формирователя, а его второй и третий входы соединены с выходами второго дополнительного регистра борта, четвертый и пятый входы блока сравнения соединены с выходами схемы определения. приоритета и соответственно с вторыми и третьими входами первого и второго дополнительных регистров борта, при этом выходы первого дополнительного ре" гистра борта соединены с входами стрелочных индикаторов.ФИстОчники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2494443/11, кл. В 63 И 25/04,197.921965 Составитель В.Макеев.актор О.брковецкая Техред И.Кастелевич Корректор.М.Шароши Зака писно Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектн О 2 Тираж М 3 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, П комитета СССР открытий ушская наб., д