Электронный секундомер

Электронный секундомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР, содержащий опорный генератор, делитель частоты, счетные декады делителя и секундомера, дешифратор, пятиразрядный управляемый дисплей, блок управления , счетчик режима, два элемента И, два элемента ИЛИ и блок питания , соединенный с всем --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 счетчика режима соединен с вторым входом первого элемента И, а первый вход - с выходом блока уп равления, 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,.отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в него введены R -S-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 R -входом R -S-триггера, S вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход R-3триггера соединен с входом счетчика циклов, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход которого (О соединен с входом первой счетной декады секундомера и выходом коммутатора , а выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, причем выходы счетнвк декад делителя частоты соединены с входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика циклов и входами дешифра .тора запятой, выход которого соедисо со нен с управляющим входом дисплея, при этом вход сброса счетчика циклов соединен с первым выходом счетчика режима, второй вход которого соединен с выходом R -5-триггера.

„,SU„„1013901 A

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОНИгЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ G 04 F 10 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЙОЮИТЕТ СССР

° ПО ДЕЛАМ ИаабРЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ (21) 3370681/18-21 (22) 25.12.81 (46) 23.04.83. Бюл. 9 15 (72) Е.В. Михайлов, A.È. Захаров, В .В; Казаков, Б.И . Аушев, B .Ï .Ëåïåхин и A.Ï. Петров (53) 681.11 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 864237, кл. G 04 F .10/04, 1979.

2. Патент США Р 4104861, кл. 58/38 R, 1975. (54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР, содержащий опорный генератор, делитель частоты, счетные декады делителя и секундомера, 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 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 счетчика 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, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

I в него введены R -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 R -входом R -S-триггера, вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход R -- )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 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.!

1013901

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 Ручно- 2О .го управления через пятый элеЫент И соединен с счетчиком команд, второй вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого. элемента И и

ВыхОдОм трнггерар Входы KoToporo 25 соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов И (1).

Недостатком этого устройства является ограничение диапазона измере" ння, Обусловленное ограничением раз» рядности дешифратора и дисплея.

Известен также электронный секундомер; сандер,.:,лщий опорный генератор делитель частоты, счетные декады делителя и; екундомера, дешифратор, пятиразрядный управляемый дисплей, б. -Ок уг.равления, счетчик режима,элементы H и ИЛ . „блок питания, соединенный -.. Всеми узлами, причем выход опорного генератора через первый элемент И соединен с входом делите- 46 ля частоты, выходы которого электриЧ ЕСКК CO ÄHHeÁ| Ë С ВХОДОМ ПОСЛЕДОВ ат ель и ° с Оеди н е н ных четырех счет ных декад с.;куидомера, при этом выход етзертой счетной декады секундомера электри блески 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 (2 1.

Недостаток известного электрон. ного секундомера - отсутствие автоматического переключения диапазонов измерения, ч "o ограничивает функциональные возможности секунцомера.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей секундомера. 65

Поставленная цель достигается тем, что в электронный секундомер, содержащий опорный генератор, дели тель частоты, счетные декады делителя и секундомера, дешифратор, пятиРазрядный. 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 управ-. ляемого 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 -S-триггера, 5-вход которого .соединен с отдельным выходом дешифратора, а выход Р -Sтриггера 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 = входами коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходаьж 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 -5-триггера.

На чертеже представлена блок-схе-. ма 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 ll и 12, блок 1" питания, соединенный с всеми узлами, Р -S-триггер 14, коммутатор 15, счетчик 16 циклов и Дешифратор 17 запятой. 1013901

При поступлении с выхода блока 7 управления командьР Пуск с второ- го выхода счетчика 8 режима снимается разрешающее напряжение, которое открывает первый элемент Й 9 и импульсы иапряжения,.снимаемые с вы- . хода опорного генератора 1, через первый элемент И 9 поступают на вход делителя 2 частоты.

С выхода счетчика 16 циклов снимаются кодовые напряжения, поступающие на управляющие входы коммутатора 15, который подключает к входу первой счетной декады счетчика 4--1 выход декады 3-1. Импульсы напряжения (частота повторения которых равна выбранной дискретности отсчета, например 10 кГц) поступают на вход первой счетной декады 4-1 счетчика.

Так как все счетные декады секундомера 4-1 — 4-5 соединены последовательно,.на управляемом пятираэрядном дисплее б будет фиксироваться непрерывный счет времени, при этом в самом старшем разряде будет высвечиваться время, характеризующее единицы секунд, положение запятой при этом не изМеняется. При заполнении счетной декады 4-5 секундомера (10 с) с отдельного выхода дешифратора 5 снимается импульс напряжения,.который по 3 -входу опрокидывает R --$триггер 14, выходной сигнал которого через элемент ИЛИ 11 устанавливает (подтверждает} нулевое состояние счетных декад 4-1 — 4-5 секундомера и сдвигает (по счетному входу С) на один разряд счетчик 16 циклов, код выходных напряжений которого управляет коммутатором 15 и положением запятой по управляющему входу дисплея б..

Электронный секундомер работает следующим образом.

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 по

Я-входам счетные декады 4-1 — 4-5 секундомера 4 и cчетчик 16 циклов, при этом на пятиразрядном управляемом дисплее б фиксируются нулевые показания, а положение запятой определяется выбранной дискретностью отсчета,. например при пятиразрядном дисплее запятая может находиться после единиц секунд в самом старшем разряде. б5

Выход опорного генератора 1 через первый элемент 9 И соединен с входом делителя 2 частоты, состоящего из пяти счетных декад 3-1 - 3-5 ю 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 секун домера, выходы всех счетных декад

4-1 — 4-5 секундомера через дешифратор 5 соединены с входами пятираэрядного управляемого дисплея 6, выход блока 7 управления соединен с 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 уста20 новочными входами счетных декад

4-1 — 4-5 секундомера. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом пятой счетной декады 4 секундомера и

g-входом Й -S-триггера 14, S -вход которого соединен с отдельным выходом дешифратора 5, а выход R -Э 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 HJIH 12.35

Выхс|д 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- 40 ратора 17 запятой, выход которого соединен с управляющим входом дисплея б, при этом установочный вход счетчика 16 циклов соединен с первым выходом счетчика 8 режима второй

Г 45 вход которого соединен с выходом

; Я-5-триггера 14.

Коммутатор 15 подключает в этом случае выход счетной декады 3-2 делителя 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. 1 ак 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 R-входу

R-5-триггера 14, который заКрывает второй элемент И 10, а на управляемом пятиразрядном дисплее 6 фиксируется измеренный интервал времени, например десятки секунд (10, 001.и т.д.), т,е, дискретность отсчета по мере заполнения секундомера уве1013901 личилась в 10 раз, а относительная погрешность измерений осталась прежней, как и при первоначальном счете единиц секунд.

Далее, при заполнении счетной декады 4-5 секундомера снимается очередной импульс напряжения, который по 3 -входу опрокидывает R,-5триггер 14, выходной сигнал которого открывает второй элемент И 11 устанавливает (подтверждает) нулевое состояние счетных декад 4-1 — 4-5 секундомера и сдвигает по счетному входу еще один разряд счетчика 16 циклов, код выходных напряжений котоiporo управляет коммутатором 15 и 15 через дешифратор 17 запятой по управляющему входу положением запятой на пятиразрядном управляемом дисплее 6.

Коммутатор 15 подключает выход 7() декады 3-3 делителя 2 ко входу пер" вой счетной декады 4-1 секундомера, частота повторения импульсов в этом случае уменьшается еще в 10 раз и составляет 100 Гц. 25

Первый же импульс напряжения, снимаемый с выхода коммутатора 15, поступает через открытый второй элемент И 10 и.второй элемент ИЛИ 12 на вход счетной декады 4"5 секундомера.

Одновременно происходит срабатывание по R -входу и -5-триггера 14, котоРый закрывает.вторгся элемент И 10, и на управляемом пятиразрядном дисплее 6 фиксируется измеряемый интервал времени, например сотни секунд (100,00 c). Далее работа секундомера происходит по такому же алгоритму. I

Для устранения сбоев показаний секундомера при поступлении команды Стоп выходное напряжение Й -Sтриггера 14 на время его переключений блокирует по отдельному входу выдачу команд счетчиком 8 режима, поэтому соревнований при поступлении командного импульса Стоп 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, снимаемыми с первого выхода счетчика 8 режима. и счет секундомера прекращается. на пятиразрядном управляемом дисплее 6 фиксируется время, прошедшее между поступлением команд Пуск и Стоп . Погрешность измерений в данном случае составляет l 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 R -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.

1013901Составитель М. Катанова

Редактор Н. Джуган Техред В. далекорей Корректор .С ° Шекмар

Заказ 3014/55 Тираж 409 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная, 4