Цифровой индикатор вторичных часов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1471170 В 19/20 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с положением кодовои маски мапьном положении индициру2, Индикатор по п,1, о ющий ся тем, что,.сц чения индикации цифр с раэ сторону их уменьшения, в н ны формирователь сигнала в электродвигателя, а электр выполнен в виде электродви спаренных тяговых электром по числу индицируемых деся и нор" цифр. ч а- беспел ель меедеиядив его в ключе ив ел агнит тичны зрядов тью з повыми новленнымикоторый и еля сиги еля при ены к ин код р по п, 1, о т л и ч ам, что, с целью обесации цифр с размерами величения, электроприв виде электродвигатендицируемых десятичных алу которых расположеарабаны бесконечных Инднкатоий ся т ю печения янди в сторону их вод вы пол неи ци леи п у а разрядоны принлент. ные ор по п.1, о т л и ч аем, что кодовая маска,Индиийс нанесенн магнитно г жени р аз мещеннь лент со с ороны кодовой маски, а сроны лент расположены герые выводы контактов которугон с оны, пе(54) (57) 1, ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР ВТОРИЧНЫХ ЧАСОВ, содержащий бесконечныеленты, изготовленные из отрезков одинаковой длины, с нанесенными на нихцифрами, приводимые во вращение электроприводом с редуктором через приводные барабаны с храповыми колесами,отличающийся .тем,что, с целью повышения достоверностиотображения информации о текущем вре-мени, надежности и снижения потребляемой мощности, в него введены почислу индицируемых десятичных разрядов регистры, датчики положения бесконечных лент, схемы сравнения кодов, ключевые инвертирующие усилители, а на бесконечные ленты у кажцойфры нанесена соответствующая ейкодовая маска, причем информационныевходы регистров соединены с шинойприема двоично-десятичного кода текущего времени с первичных часов, ауправляюпгле входы регистров соответственно подключены к шинам приемаадресов цифр единиц и десятков минут и часов с первичных часов, выходы регистров и соответствующих датчикой положения бесконечных лентподключены к входам схем сравнениякодов, прямые выходы которых черезключевые инвертирующие усилителиподключены к входам электропривода,при этом датчик положения совпадает установленных с вазможносения при срабатывании с барабанами, свободно устана валу электродвигателя, дключен к выходу формирова" ала включения электродвигаем входы последнего подклюерсным выходам схем сравне ая на ленты,. выполнена из о материала, а датчики по" одержат постоянные магниты, е относительно бесконечных рых объединены и подключены к обще1471170 проводу, а вторые выводы контактовобразуют выходные шины датчика и чеИзобретение относится к приборостроению, в частности к хронометрическим системам, и может быть использовано при. разработке крупногабарит 5ных вторичных часов,Наиболее близким к предлагаемымявляются часы, индикатор которых содержит пять перфорированных прозрачных бесконечных лент, изготовленных 1 Оиз отрезков одинаковой длины, освещаем)х на просвет для наблюдения нанесенных на них цифр через окна в корпусе индикатора, Ленты приводятся вовращение синхронным двигателем через 15редуктор и барабаны ЯНедостатками известного индикатора являются низкая достоверность отображения.информации о текучем времени, возникающая из-за нестабильности 3)скорости вращения электродвигателя,что при отсутствии контроля положения цифр на ленте относительно окнеиндикатора может привести к смещениюцифр относительно окна и в конечном 25счете к ошибкам в отсчете текущеговремени, а также большая потребляемая мощность из-за непрерывного режима работы электродвигателя, Крометого, в условиях сильной внешней ос-, 30вещенности ухудшается различимость показаний индикатора,Целью изобретения является повышение достоверности отображения информации о текущем времени, повышениенадежности и снижение потребляемоймощности,Цель достигается тем, что в цифровой .индикатор вторичных часов,. содержащий бесконечные ленты, изго ртовленные из отрезков одинаковой длины, с нанесенными на них цифрами,приводиже во, вращение электроприводом с редуктором через приводныебарабаны с храповыми колесами, введены по числу индицируемах десятичных разрядов регистры датчики положения бесконечных лент, схемы сравнения кодов, ключевые инвертируемые реэ резисторы подключены к шине питания,усилители, а на бесконечные ленты у каждой цифры нанесена соответствующая ей кодовая маска, причем информационные входы регистров соединены с шиной приема двоично-десятичного кода текущего времени с первичных часов, а управляющие входы регистров соответственно подключены к шинамприема адресов цифр единиц и десятков минут и часов с первичных часов, выходы регистров и соответствукщих датчиков положения бесконечных лент подключены к входам схем сравнения кодов, прямоте выходы которых через ключевые инвертирующие усилители подключены к входам электропривода, при этом датчик положения бесконечных лент расположен таким образом, что его положение совпадает с положением кодовой маски при нормальномположении индицируежх цифр, при этом дпя обеспечения индикации цифр с размерами в сторону их уменьшения в него введен формирователь включения электродвигателя, а электропривод выполнен в виде электродвигателя.и спаренных тяговых электромагнитов по числу индицируемых десятичных разрядов, установленных с возможностью зацеппения при срабатывании с храповыьж колесаьы и приводными барабанами, свободно установленными на валу электродвигателя, который подключен к выходу формирователя сигнала вкпю .чения электродвигателя, причемхрды последнего подключены к инверснымвыходам схеьи сравнения кодов,при, этом дпя обеспечения индикации цифр с размерами в сторону. их увеличения электр опривод выпол"нен в виде электродвигателей по числу индицируемях десятич" ных разрядов, на вапу которых расположены приводные барабаны беско-.нечных.лент, причем. кодовая маска,нанесенная на ленты, выполнена измагнитного материапв, а датчики ,положения содержат постоянные магни 14711701 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ты, размещенные относительно бесконечных лент со стороны кодовой маски,а с другой стороны лент расположеныгерконы, первые выводы контактов которых объединены и подключены к общему проводу, а вторые выводы контактов образуют выходные зины датчика и через резисторы подключены к шине питания.На фиг.1 представлена. структурнаясхема. цифрового индикатора вторичныхчасов; на Фиг,2 - схема датчика положения бесконечных лент; на Фиг,З -цифровой индикатор вторичных часов,внешний вид; на фиг,4 - внутреннякомпоновка индикатор.а, вид сбоку; наФиг.5 - электропривод одной бесконечной ленты (разрез, вид сбоку) дляобеспечения индикации цифо с размерами в сторону их уменьшения, например при размерах цифр менее 300 мм,Цифровой индикатор вторичных часов содержит четырехвходовую входнуюшину 1 для приема двоично-десятичного кода цифр единиц и десятков соответственно минут и часов с первичных часов, шины 2 - 5 сигналов адресации цифр единиц и десятков минути часов текущего времени, регистры6 - 9 для приема и хранения кодовединиц и десятков соответственно минут и часов, схемы 10 - 13 сравнениякодов, датчики 14 - 17 положения бесконечных лент, ключевые инвертирующие усилители 18 - 21, электроприводы 22 - 25, причем шины 1 " 5 подключены соответственно к информационными управляющим входам регистров 6 - 9,выходы которых подключены соответ"ственно к первой группе входов схем10 - 13 сравнения кодов, вторая группа входов схем 10 - 13 сравнения кодов подключена соответственно к выходам датчиков 14 - 17 положения бесконечных лент, прямые выходы схем10 - 13 сравнения кодов соответственно через ключевые инвертирующие усилители 18 - 21 соединены с входамиэлектроприводов 22 - 25, а инверсныевыходы схем 10 - 13 сравнения кодовподключены к входам формирователя 26сигнала включения электродвигателя,к выходу которого подключен электродвигатель 27 электропривода,Датчик положения бесконечных лент(Фиг,2) содержит постоянные магниты, 28 - 31, кодовую маску 32, изготовленную иэ полоски ферромагнитного материала и нанесенную на бесконечнуюленту3 3, гер коны 34 - 37, р ези стори 38 - 71, выходные шины 42 - 45,цифру 46, нанесенную на бесконечнуюленту 33, причем первые выводы контактов герконов соединены с общимпроводом, а вторые выводы - соответственно с выходными шинами 42 - 45и через резисторы 38 - 41 - с шинойисточника питания,Внешне цифровой индикатор вторичных часов (фиг, 3) оформлен в виденастенного табло, состоящего иэ кожуха 47, в котором имеется окно 48, выполненное иэ прозрачного материала,за которым расположены четыре бесконечные ленты 33 с нанесенными цифра-.ми 46 основание 49, к которому крепятся Кожух 47 и все остальные элементы, размещенные внутри цифровогоинди катор а,Внутренняя компоновка индикаторадля варианта индикатора с размерамицифр менее 300 мм ( фиг,4) включает всебя кожух 47, окно 48, бесконечныеленты 33, основание 49, направлякзциеролики 50 бесконечных лент 33, пружину 51, приводной вал 52, барабан 53,спаренные тяговые электромагниты 54,подшипник 55, якорь спаренных электромагнитов 56Электропривод для одной бесконечной ленты (фиг.5) включает в себя вал52, приводной барабан 53, обмотку ссердечнико м спаренно го тя го во го эле ктромагнита 54, подшипник 55, якорь56 спаренного тягового электромагнита 54, храповое колесо 57, скользящую шпонку 58, ведомую шестерню 59,втулки 60 и 6 барабана, подшипник62 и трубку 63. Индикатор работает следующим образом,На информационные входы регистров6 " 9 с первичных часов по шине 1поступают двоична-десятичные коды,единиц, десятков минут и часов, Запись информации о текущем времениосуществляется лишь в тот регистр,на управляющий вход которого с первичных часов в этот момент по шинам2 - 5 подан сигнал разрешения записи,Состояние регистров 6 - 9 сравнивается посредством схем 1 О - 13 сравнения кодов с кодаьи, поступающимисоответственно с датчиков 14 - 17положения бе сконе чных ле нт.5 147Каждый датчик положения бесконечных лент формирует двоична-десятичный код, соответствующий индицируемой цифре, При равенстве кодов, поступающих с выходов регистров 6 - 9 идатчиков положения бесконечных лент14 - 17, на прямых выходах схем 10 -13 сравнения кодов формируетсяпотенциал логической единицы, ав случае неравенства кодовпотенциал логического нуля. На.пряжения с прямых выходов схем 1013 сравнения кодов, усиленные и инвертированные ключевыми усилителями18 - 21 управляют работой электроприводов 22 - 25, причем напряжениелогической единицы на выходах ключевых усилителей 18 - 21 соответствует режиму включения электронриводов22 - 25, а ,напряжение логическогонуля - их отключению, Сигналы с ин"версных выходов схем 10 - ;13 сравнения кодов посредством формирователя26, осуществляющего функцию дизьюкции входных сигналов, управляют режи мо м р або ты зле ктр одни г ателя 2 7,причем при наличии на одном иэ инверсных выходов схем 1 О -,13 сравнения напряжения логической единицыпроисходит запуск электродвигателя27, а при наличии на всех инверсныхвыходах блоков 10 - 13 потенциалалогического нуля - отключение элек-.тродвигателя 27,Проиллюстрируем р аботу устрой ствадля случая индикации цифр с размеромменее 300 мм,Пусть, например, код в регистре 7о текущем времени десятков минут отличается от кода на выходе датчика15 положения бесконечных лент. В этомслучае на выходах блоков 19 и 26формируется напряжение логическойединицы, которое вызывает срабатывание спаренного тягового электромагнита 23 и запуск электродвигателя 27.При срабатывании спаренного тяговогоэлектромагнита якорь 56 притягиваетсяк сердечникам обмоток 54,Поскольку якорь 56 закреплен пос"редством подшипника 62 на продольнойоси храпового колеса 57, которое закреплено на валу 52 посредствомскользящей шпонки 58 и может продольно перемещаться по валу 52, при срабатывании спаренного тягового элек-,тромагнита якорь 56 перемещается вле. во по валу 52 и тем самым перемеща 11706ет влево и неразрывно связанное сним храповое колесо 57 до вхожденияего в зацепление ведомой шестерней59, которая жестко связана с втулкой60 приводного барабана 53При запуске электродвигателя 27приводится во вращение вап 52, а следовательно, за счет срабатывания спа 0 ренного тягового электромагнита 23вращается и приводной барабан 53 сбесконечной лентой десятков минут,Перемещение бесконечной ленты десят"ков минут продолжается до тех пор,15 пока в окно 48 индикатора не установится цифра десятков минут, соответствуюшая коду в регистре, 7, В этомслучае, поскольку коды на выходах .регистра 7 и датчика 15 положениябесконечной ленты становятся идентичными, блоки 19 и 26 формируют насвоих выходах напряжение логическогонуля. В результате этого электродвигатель 27 и спаренный тяговый элек 25 тромагнит 23 обеспечиваются и, следовательно, прекращается вращениевала 52, якорь 56 возвращается в исходное состояние и тем самым выводитприводной барабан с бесконечной лентой десятков минут из зацепления сприводным валом 52,Аналогично, для случая индицирования цифр с размерами в сторону ихувеличения, например более 300 мм,когда в качестве электропривода 22 -25 необходимо использовать электродвигатели с редукторами, а формирователь 26 и электродвигатель 27 исклю"чить из устройства, напряжение логической единицы на выходе блоков 1821 вызывает вращение. валов 52 электродвигателей 22 - 25, которые черезредукторы приводят во вращение приводные барабаны с бесконечными лентами,45Формирование кодов на выходе датчика положения бесконечной лентыосуществляется посредством управле".ния состоянием герконов 34 - 37(фиг.2), С этой целью место наклейкикодовой маски 32 на бесконечную лен-ту 33 должно быть строго фиксировано и определяться такимположением бесконечной ленты 33,.. при котором в окне 48 индикатораБб индицируется соответствующая цифра46, При этом зкранируются лишь тегерконы, которые обеспечивают форми"рование напряжения единичного кодав соответствующих разрядах двоичнодесятичного кода,Так, например, на фиг,2 показаноформирование кода 0111 для случая,когда значение цифры 46 равно 7.Для данного примера кодовая маска32 обеспечивает экранирование лишьгерконов 34 - 37, В результате этогогерконы 34 - 36 окажутся разомкнутымии на выходах 42 - 44 датчика положения будет присутствовать напряжение логической единицы, а геркон 37окажется замкнут и на выходе 37 будет присутствовать напряжение логического нуля,Дпя уменьшения габаритов цифрового индикатора бесконечные ленты проходят зигзагообразно через направляющие ролики 50 (фиг,4), причем дляобеспечения постоянного натяжения бесконечной ленты 33 ролик 50 подвешен на пружину 51 (две пружины наодну ленту) . Это позволяет обеспечить5требуемое натяжение ленты при раэлич"ных температурах окружающей среды привтягивании ленты со временем,Втулки 60 и 61 закреплены на валу 52 через подшипники 62 и соединены друг с другом с помощью трубки 63,Таким образом, за счет введениякратковременного режима работы элек"троприводов обеспечивается снижениепотребляемой мощности, а введение15 контроля положения бесконечных лентпозволяет исключить применение относительно сложных и требующих точного сопряжения кинематических связейи тем самым повысить достоверностьотображения информации в текущем.времени и надежность устройства.1471170 оставитель В, Калининехред Л. Сердюкова Корректор И,Муск актор А,Шандор зводственно-издательский комбинат "Патент", г. УбогоГагарина,01 Заказ 607/49 Тирак 364 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР13035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5