Устройство для измерения суточного хода часов

(,11) 4 ( 04 1) 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ% ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) Описание прибора для проверки хода часов ППЧМ, Паспорт М, 1973.Авторское свидетельство СССР У 244196, кл. С 04 Р 7/00, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СУТОЧНОГО ХОДА ЧАСОВ(57) Изобретение может использоваться в часовой промышленности для измерения погрешности хода часов. Цель изобретения - ускорение измерения погрешности хода часов и упрощение обслуживания устройства, которое содержит датчик 1 временных интервалов, счетчик 2 временных интервалов,коммутатор 3, блок 4 определения погрешности, генератор 5 опорной частоты, преобразователь 6 двоично-десятичного кода и блок 7 цифровых индикаторов. Введение новых элементов иобразование новых связей между элементами устройства позволяет испольэовать метод измерения мгновенногохода хронометрического прибора, зак"лючаннцийся в измерении хода за бесконечно малый промежуток времени,который переводится схемным решениемв погрешность хода часов. 6 ил.273870 2 нератора 5 опорной частоты. Прямой 0 венно,Устройство содержит датчик 1 вре"менных интервалов, счетчик 2 временных интервалов с элементом 15, коммутатор 3, блок 4 определения погрешности, генератор 5 опорной частоты, преобразоватепь 6 двоично-десятичного кода в десятичный и блок 7цифровых индикаторов.Коммутатор состоит из БК-триггеров 8 и 9, элемента ЗИ-НЕ 10, элемента 2 И-НЕ 11, эпемента НЕ 12, элемента ЗИ-НЕ 13 и линии 14 задержки.Вйход датчика 1 временных интерваловсоединен с входом счетчика 2 временных интервалов. Первый выход счетчика 2 временных интервалов подключенк первому входу блока 4 определенияпогрешности, второй выход - к первому входу коммутатора 3, третий выход - к второму входу коммутатора 3,первый выход которого соединен с вторым входом блока 4 определения погрешности, второй выход - с третьимвходом блока 4 определения погрешности, первым выходом подключенного к четвертому входу коммутатора 3.Выход генератора 5 опорной частотысоединен с третьим входом коммутатора 3, а второй выход блока 4 определения погрешности подключен к первому входу преобразователя 6 двоичнодесятичного кода в десятичный. Выходпреобразователя 6 соединен с входомблокацифровых индикаторов. Третийвыход коммутатора 3 подключен к второму входу преобразователя 6, четвертый выход коммутатора 3 - третьемувходу преобразователя 6, Пятый выходкоммутатора 3 подключен к входу ге 40 45 50,1Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в часовой промьпдленности и в ремонтных часовых мастерских для измерения погрешности хода часов.Цель изобретения - ускорение измерения погрешности хода часов и упрощение обслующания устройства.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - принципиальная схема коммутатора; на фиг.3 - схема счетчика временных интер" валов; на фиг. 4 - 6 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства при частоте колебаний баланса измеряемых часов, равной эталонной частоте, а также меньшей или большей эталонной частоты соответствыход БК-триггера 8 соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ 10 и вторым входом элемента ЗИ-НЕ 13. Инверсный выход БК-триггера 8 соединен с входом линии 14 задержки, а прямой выход БК-триггера 9 подключен к первому входу элемента ЗИ-НЕ 10. Инверсный выход БК-триггера 9 соединен с третьим входом элемента ЗИ-НЕ 13, а выход элемента 2 И-НЕ 11 подключен к К-входу БК-триггера 9. Выход элемента НЕ 12 соединен с вторым входом элемента 2 И-НЕ 11, а Б-вход БВ.-триггера 8 подключен кБ-входу БК-триггера 9 и являетсяпервым входом коммутатора 3, К-вход БВ.-триггера 8 является вторым входомкоммутатора 3, а инверсный выход БВ.-триггера 8 является пятым выходомкоммутатора 3. Третий вход элементаЗИ-НЕ 10 соединен с первым входомэлемента ЗИ-НЕ 13 и входом элементаНЕ 12 и является третьим входом коммутатора 3. Первый вход элемента2 И-НЕ 11 является четвертым входомкоммутатора 3, выход элемента ЗИ-НЕ10 - первым выходом коммутатора 3,выход элемента ЗИ-НЕ 13 - вторым вы ходом коммутатора 3, прямой выходБК-триггера 9 - третьим выходом коммутатора 3, выход линии 14 задержки - четвертым выходом коммутатора 3.Устройство работает следующим образом.При частоте колебаний баланса,равной эталонной (Фиг.4) первый выделенный импульс баланса часов с выхода датчика 1 временных интервалов (от часов, положенных на датчик 1) поступает на вход счетчика 2 временных интервалов (кривая 15,О), а с первого выхода счетчика 2 временных интервалов напряжение 0 поступает на первый вход блока 4 опоеделения погрешности (кривая 17,= О), записывая в него значения двоично-десятичного кода интервала эталонного времени. Этот код равен 86400 (1000 0110 0100 0000 0000) и представляет собой число секунд в сутках. Значение его по времени равно интервалу между вторым и седьмым импульсами баланса часов (Лиг,4). Второй выделенный импульс баланса часов, поступивший на вход счетчика 2 временных интервалов (кривая 16, С = 0,2 с) поступает с второгоз 1273870выхода счетч ка 2ика 2 временных интер- с = 0,2 с о4 валов в виде напряжения "0"с до1,2 с). В блоке 4 выи вход коммутатора 3 (кчия иа пер- определения погрешности начинаетсяа (кривая 18, уменьшение в0,2 с) и переключает ЯК-т(вычитание) з аписанного ры 8 и 9. При этом напряжение "1"чает -тригге- кода эталонного в ремени, которое с прямого выхода БК-триг 8ряжение 1 5 стремится к н люу . На выходе элеменриггера 8 пос- та ЗИ-НЕ 13тупает на вторые входы элементов "1" ( 21присутствует напряжение ЗИ-НЕ 10 и 13, а напряже "1"кривая 21),так как на первый прямого выхода ЯК-тригге а 9яжение с вхо элемд мента ЗИ-НЕ 13 поступает 0".С поступлением с пает на первый вход элемента ЗИм седьмого импульса бамента И-НЕ 10 ланса часов на в 10. С инверсного выхода ЯКа вход счетчика 2 врера 9 напряжение "0"-тригге- менных ипоступает на 1,2 с) натнтервалов (кривая 161 третий вход элемента ЗИ-НЕ 13с) на третьем выходе счетчиинверсного выхода КБ-та с ка 2 временныхр ных интервалов появится-триггера 8 напряжение "0" (пятый выход коммутато а 3)которое поступаетора ) на вход 5 на второй вхо ко генератора 5 опорной часй частоты носту- вая 22од коммутатора 3 (крипает напряжение "0" (к1,2 с) и переключаеткривая 26, БК-триггер 8. С п с0,2 с), включив гене ато 5прямого выхода БКГейератор 5 опорной частнератортриггера 8 на пряжение 0 поступитстоты сос- на второй вхо тоит из задащцего генератои вход элемента ЗИ-НЕ 10 и тота которого стабилратора, час вто ой вхилизирована квар- Напряжение "р " од элемента ЗИ-НЕ 13 цевым резонатором и делит еля часто- да БК-т иапряжение "1" с инверсного выхоты.-триггера 8 поступает через3 аданзции генератор генерируетчпятый ВыхОд ко тмму атора 3 на вход импульсы с частотой повторениягенератора 5 о порнои частоты и запре"ч 8640 кГц. Для того чтобы25 щает пост плтупление импульсов опорнойУ ы на выходе частоты на т генератора 5 опорной частотьполу(й 12ы на третий вход коммутатора чить частоту 86,4 кГц, т.е. 86400(,2 с, кривые 26 и 19), Отколебаний за 1 с интервалрвала эталонно- ты п иключение генератора 5 опорной чачастого времени импульсы сЭ выхода задаю- З 0 блоке 4 оп еты происходит в момент когда в щего генератора поступают нана вход ется ко нлоке определения погрешности ост -таделителя частоты, состоящея код нулевой погрешности. Налапря соединенных последовательно двоичжение с первого входа блока 4 но-десятичных счетчиков с общим коопределения погрешности поступаетфф К =100 Пэтом ввыход старшего счетчика являетри 5, вая 23, е - 1,2 с), это вызывает леся в ыходом генератора 5 опо нойа являет- реключение БК-триггера 9, так как в тоти.орно час- этот моо но - мент времени на выходе элеЧ астота колебаний генератора 5мента НЕ 12 присутствует напряжение ,опорной частоты выбрана тако"акои что 40 Напряжение 0 с цена деления младшего разряд -БКие с прямого выхода чиков ссоответствуетс погре Р 9 поступает через трет йзряда счет БК тригге а 9хо арешности выход комп третиода часов. Второй вход блок 4а оп- п еобммутатора 3 на второй вх ределения погрешностоди является вычи-1,2 с). Кор разователя 6 (кривая 25 СЭ тающим входом счетчика, а третийс . Код + нулевой погрешности вхо блд блока 4 определения пог етретин с второго выхо аода блока 4 определения ти - входом прямого счепогрешнос- погрешности ота. преобразователя 6 впоступает на первыйПослея двоично-десятичноОследовательность импульсототойьсов часа с четвертогопоступает400выход линии 14упает с выхода генератора 5 опо -50ной частоты на тна т етпоступает ЗИ-НЕ 10а третий вход элементаретии вход преобразов 6и первый вход элемента(кривая 24,= 1 2 с)ет ателя 6 ЗИ-НЕ 13 (на тта ю -с), занеся в опе(ка третий вход коммутаторативную память код + ра 3). Этнулевой погти импульсы через тререшности.вхо и втретинтд и выход элемента ЗИ-НЕ 10упают с первого выхода копос Этот ко д, преобразованный в десяда коммутато тичное значера 3 на второй вход б 4ние, поступает с выхолока 4 опреде- да и еоб аления погрешности ( кривая 20, от 7 Ф4 рео разователя 6 на вход блокОкаци ровых индикаторов, Оператор про 5 12 читывает на цифровых индикаторах блока 7 информацию, соответствующую нулевой погрешности хода часов.В состав преобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный входят дешифраторы и 0 -триггеры, При этом выходы 1) -триггеров соединены с входами дешифраторов, 3 -триггеры выполняют функцию оперативной памяти, что исключает мелькание показаний на индикаторах блока 7 во время измерения хода часов, Вторым входом преобразователя 6 является Г-вход З -триггера, имеющего как прямой, так и инверсный выходы. Выходы В-триггера подключены к входам высоковольтных ключей, Данный 3 -триггер яужит для запоминания и индицирования знака погрешности в конце цикла измерения, О -входы остальных 3-триггеров объединены и являются третьим входом преобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный. Код погрешности с второго выхода блока 4 определения погрешности поступает на первый вход преобразователя 6 (О-входы Э -триггеров). При подаче на третий вход преобразователя 6 напряжения "1" (кривая 24, С = 1,2 с на фиг.4;= 1,2 с на фиг,5; е. = 1 р 2 с на фиг. 6), код и знак погрепплости заносится в оперативную память, Преобразованный дешифраторами из двоично-десятичного кода и цесятичныи код и знак погрешности поступает с выхода преобразователя 6 на вход блока 7 цифровых индикаторов.На фиг. 5 представлены временные диаграммы работы устройства, когда период колебания баланса часов меньше эталонного. С поступлением седьмого импульса баланса часов на вход счетчика 2 временных интервалов (кривая 16, с 1,2 с) на третьем выходе счетчика 2 временных интервалов появляется напряжение "О",которое поступает на второй входкоммутатора 3 (кривая 22, 1 с 1,2 с) и переключает БК-триггер 8. Это вызывает запрещение поступления импульсов через первый выход коммутатора 3 на второй вход блока 4.Напряжение "1" с пятого выхода коммутатора 3 (кривая 26, с(1,2 с) ,вызывает запрещение поступления импульсов опорной частоты на третий вход комчутатора 3 (кривая 19, 73870 Ь 35 40 5 О 15 20 25 30 45 50 г.1,2 с). В блоке 4 определения погрешности остается код погрешности, который с второго выхода блока 4 определения погрешности поступает на первый вход преобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный.На второй вход преобразователя 6 с третьего выхода коммутатора 3 поступает напряжение "1" (кривая 25,с 1,2 с), определяющее знак погрешности.С четвертого выхода коммутатора 3 напряжение "1" поступает на третий вход преобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный (кривая 24,1,2 с), записав в оперативную память код и знак "+" погрешности. С выхода преобразователя 6 десятичное значение и знак погрешности поступает на вход блока 7 цифровых индикаторов.Оператор прочитывает на цифровых индикаторах блока 7 числовое значение погрешности хода часов со знаком +На фиг. 6 приведены временные диаграммы работы устройства, когда период колебания баланса часов больше эталонного, В этом случае нулевой код в блоке 4 определения погрешности появляется раньше поступления седьмого импульса баланса часов. В момент появления нулевого кода в блоке 4 определения погрешности на первом выходе блока 4 появляется напряжение "1" (кривая 23, . = 1,2 с), которое поступает через четвертый вход коммутатора 3 на первый вход элемента 2 И-НЕ 11. Импульс опорной частоты своим отрицательным перепадом (кривая 19,= 1,2 с) перево" дит элемент НЕ 12 в состояние "1".1 Ь выходе элемента 2 И-НЕ 11 появляется напряжение "О" которое переключает ЯК-триггер 9, Напряжение "О" на прямом выходе БК-триггера 9 запрещает прохождение импульсов опорной частоты через элемент ЗИ-НЕ 10, На первом выходе коммутатора 3 присутствует напряжение "1" (кривая 20, С = 1,2 с), Напряжение "1" на инверсном выходе ЯК-триггера 9 разрешает прохождение импульсов опорной частоты через логический элементЗИ-НЕ 13, Эти импульсы опорной частоты с второго выхода коммутатора 373870 1 О 15 20 25 7 12 третий вход блока 4 определения погрешности, записывая код погрешности. С поступлением седьмого импульса баланса часов на входе счетчика 2 временных интервалов (кривая 16, )1,2 с) на третьем выходе счетчика 2 временных интервалов появляется напряжение "О", которое поступает на второй вход коммутатора 3 (кривая 22, )1,2 с) и переключает ЗК-триггер 8. Напряжение "О" с прямого выхода БК-триггера 8 поступает на вторые входы элементов ЗИ-НЕ 1 О и 13, Это вызывает прекращение пос,тупления импульсов опорной частоты с второго выхода коммутатора 3 на третий вход блока 4 (кривая 21, С1,2 с). С инверсного выхода ЯК- триггера 8 напряжение "1" поступает через пятый выход коммутатора 3 на вход генератора 5 опорной частоты (кривая 26, С1,2 с). Это вызывает прекращение поступления импульсов опорной частоты на третий вход коммутатора 3 (кривая 19, )1,2 с). Записанный в блоке 4 определенияпогрешности код погрешности поступает с второго выхода блока 4 определения погрешности на первый входпреобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный, На второй входпреобразователя 6 с третьего выходакоммутатора 3 поступает напряжение"О" (кривая 25,) 1,2 с). С четвер того выхода коммутатора 3 напряжение"1" поступает на третий вход преобразователя 6 двоично-десятичного кода в десятичный (кривая 24, )1,2 с),записав в оперативную память код и 40знак "-" погрешности. Десятичное значение кода и знак погрешности с выхода преобразователя 6 поступают навход блока 7 цифровых индикаторов.Оператор прочитывает на цифровых 45индикаторах блока 7 числовое значение погрешности хода часов со знаком н-,Восьмой импульс баланса часов со,ответствует первому импульсу нового цикла измерения, Через каждый 1,4 с данные автоматически обновляются.В предлагаемом устройстве используется метод измерения мгновенного хода хронометрического прибора, заключающийся в измерении хода за бесконечно малый промежуток времени, которое переводится схемным решением в погрешность хода часов. Этот бесконечно малый промежуток времени впредлагаемом устройстве равен 2,5периода колебаний баланса часов,чтосоставляет 1 с. Формула изобретения Устройство для измерения суточного хода часов, содержащее датчик временных интервалов, генератор опорной частоты и преобразователь двоично-десятичного кода в десятичный, соедиченный своим выходом с входом блока цифровых индикаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения измерения и упрощения обслуживания, в него введены счетчик временных интервалов, коммутатор и блок определения погрешностей, причем выход датчика временных интервалов соединен с входом счетчика временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу блока определения погрешности, соединенного своим первым выходом с четвертым входом коммутатора, второй и третий выходы счетчика временных интервалов подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока определения погрешности, подключенного своим вторым выходом к первому входу преобразователя двоично-десятичного кода в десятичный, второй и третий входы соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, пятый выход которого подключен к входу генератора опорной частоты, соединенного своим выходом с третьим входом коммутатора.1273870 и СоставительТехред Л.О С.Шакйник ектор М.Шаро Редактор Л.Пчелинска аз 6474 Тираж 398 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаПодписноеомитета СССР ткрытии ская наб дроектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород