Устройство для отображения диаграммы хода балансовых часов

Устройство для отображения диаграммы хода балансовых часов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДИАГРАММЫ ХОДА БАЛАНСОВЫХ ЧАСОВ, содержаш.ее микрофон с усилителем , выход которого подключен к входу преобразователя , генератор эталонных частот, первый реверсивный счетчик, блок управления и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отображения , в него дополнительно введены инвертор , первый и второй элементы И, и второй реверсивный счетчик, а блок индикации содержит первый и второй коммутаторы и дешифраторы, запоминающее устройство. генератор развертки и матричный газоразрядный индикатор, причем выход преобразователя подключен к первым входам первого элемента И и блока управления и к входу инвертора, выход которого подключен к первому входу второго элемента Инк второму входу блока управления, выходы элементов И подсоединены к вычитающим входам соответствующих реверсивных счетчиков, другие входы которых подсоединены к первому выходу блока управления, выходы реверсивных счетчиков соединены с первы.м и вторым входами первого коммутатора, выход которого через запоминающее устройство и второй дешифратор подключен к матричному газоразрядному индикатору., вход развертки которого подключен к первому выходу генератора развертки, второй выход S блока управления соединен с управляющими сл входами первого и второго коммутаторов, с входом синхронизации генератора развертки и входом первого дещифратора, вход выборки ячейки запоминающего устройства подключен к выходу второго коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого дещифратора и вторым выходом генератора развертки , а генератор эталонных частот соединен с вторыми входами элементов И. о 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5))4 (г 04 D 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3591419/24-10 (22) 17.05.83 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) В. П. Миронов, В. И. Можаров, С. К. Якубович, Э. Л. Рожанский, В. Н. Яшин и П. А. Андрианов (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 681.11 (088.8) (56) Прибор для контроля хода часов П-90, Паспорт П90.0000.000ПС, ЦНИИТЭИМС, 1978.

Патент США № 3857274, кл. G 04 D 7/! 2, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДИАГРАММЫ ХОДА БАЛАНСОВЫХ

ЧАСОВ, содержащее микрофон с усилителем, выход которого подключен к входу преобразователя, генератор эталонных частот, первый реверсивный счетчик, блок управления и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отображения, в него дополнительно введены инвертор, первый и второй элементы И, и второй реверсивный счетчик, а блок индикации содержит первый и второй коммутаторы и дешифраторы, запоминающее устройство, генератор развертки и матричный газоразрядный индикатор, причем выход преобразователя подключен к первым входам первого элемента И и блока управления и к входу инвертора, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к второму входу блока управления, выходы элементов

И подсоединены к вычитающим входам соответствующих реверсивных счетчиков, другие входы которых подсоединены к первому выходу блока управления, выходы реверсивных счетчиков соединены с первым и вторым входами первого коммутатора, выход которого через запоминающее устройство и второй дешифратор подключен к матричному газоразрядному индикатору, вход развертки которого подключен к первому выходу генератора развертки, второй выход Q блока управления соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, с входом синхронизации генератора развертки и входом первого дешифратора, вход ( выборки ячейки запоминающего устройства подключен к выходу второго коммутатора, Я первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого дешифратора и вторым выходом генератора развертки, а генератор эталонных частот соеди- ьыа нен с вторыми входами элементов И.

1170418

Изобретение относится к часовому приборостроению и может быть использовано в часовом производстве для автоматизированного контроля и диагностики механизма балансовых часов при отображении диаграммы хода балансовых часов.

Целью изобретения является повышение точности отображения.

На фиг. 1 приведены эпюры, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 2 блок-схем а устройства для отображения диаграммы хода часов; на фиг. 3 — схематическое представление экрана газоразрядного матричного индикатора.

Устройство содержит микрофон с усилителем 1, преобразователь 2, первый элемент

И 3, инвеотор 4, второй элемент И 5, генератор эталонных частот 6, блок управления 7, первый и второй реверсивные счетчики 8 и 9, первый коммутатор 10, запоминающее устройство 11, первый дешифратор 12, второй коммутатор 13, генератор развертки 14, второй дешифратор 15, газоразрядный матричный индикатор 16.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемые часы устанавливают на пьезоэлектрический микрофон с усилителем 1 (фиг. 2). Пьезоэлектрический микрофон преобразует звуковые импульсы, возникающие при работе часового механизма, в импульсы тока, которые усиливаются усилителем и поступают на преобразователь 2. Преобразователь по приходу первого импульса хода часов (импульса шума освобождения) вырабатывает прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности полупериода колебания баланса. На выходе преобразователя будет, таким образом, последовательность импульсов, появляющихся в моменты t; (фиг. la), соответствующих возникновению «шума освобождения». В идеальном случае имеет место равенство

12 — 11=13 — 12= ..- =1(+1 — t;=0,5ТН где Т вЂ” номинальный период колебаний баланса.

Если период последовательности отличается от 0,5Т„на величину Л, но остается постоянным по времени, то серия импульсов будет соответствовать последовательности, изображенной на фиг. lб.

В общем случае интервалы в последовательности импульсов могут меняться по некоторому закону или случайно.

Если, например, интервалы между двумя ближайшими сигналами отличаются от

0,5 Т„на величину в (фиг. 2в), причем четные равны (0,5Тв — в), а нечетные (0,5 + â) то говорят, что присутствует «погрешность выкачки», т. е. ход часов в общем случае можно рассматривать как сумму двух последовательностей 1; и t;" (фиг. 2г. д), смешенных одна относительно другой.

Поскольку ход часов распадается на две составляющие (фиг. 2г, д), каждой из кото5

45 рых соответствует одна ветвь диаграммы, необходимо рассмотреть две функции вида:

0,5Л Т, = 0,5T; — 0,5 Т, 0,5ЛТ;=0,5T; — 0,5Тн, где 0,5T; — текущее значение полупериода колебания баланса, условно наФ зываемое «тиком»;

0,5Т; — текущее значение полупериода колебания баланса, условно называемое «таком»;

0,5Т» — номинальный полупериод колебания баланса.

Последние две функции можно представить через функцию текущей фазы (p (i) =Л(р =0,5T; — 0,5Т», где Лср =гр» — cp» 1 — изменение текущей фазы;

0,5Т; — текущее значение полупериода колебаний баланса.

Таким образом, устройство состоит из двух каналов, первый канал определяет разность между нечетными полупериодами колебаний баланса («тиками») и номинальным значением, и второй определяет разность между четными полупериодами колебаний баланса («таками») и номинальным значением. Полученные разности последовательно выводятся на экран газоразрядного матричного индикатора.

Звуковые сигналы (шумы), возникающие при работе анкерного спуска часового механизма, воспринимаются пьезоэлектрическим микрофоном с усилителем 1 (фиг. 2), где преобразуются в импульсы тока, усиливаются и поступают на вход преобразователя 2. Преобразователь 2 из периодической последовательности импульсов хода часов выделяет временные интервалы, равные половине полупериода колебания баланса 0,5Т» (фиг. le), т. е. временные интервалы между импульсами, появляющимися в моменты 1;, соответствующие возникновению

«шума освобождения» при работе анкерного спуска, Преобразователь 2 состоит из ждущего мультивибратора, срабатывающего по приходу импульса «шума освобождения>, и триггера, выделяющего временной интервал равный 0,5Т;.

Последовательность прямоугольных импульсов, равных по длительности половине полупериода колебаний баланса, с выхода преобразователя поступает на первый вход первого логического элемента И 3, на первый вход блока управления 7 и через инвертор 4 иа первый вход второго логического элемента И5.

При этом на первый вход первого элемента И 3 поступают импульсы, соответствующие нечетным полупериодам колебания баланса (I канал), а на первый вход второго элемента И 5 импульсы, соответствующие четным полупериодам (II канал).

Это достигается за счет того, что на вход первого элемента И импульсы с выхода пре1170418 образователя поступают непосредственно, а на вход второго элемента И через инвертор 4 (фиг. 1ж), т. е. импульс положительной полярности нечетного полупериода будет открывать элемент И 3 и закрывать (инверсный сигнал) элемент И 5, следующий за ним импульс отрицательной полярности четного полупериода будет закрывать элемент И 3 и открывать элемент И 5 и т. д. На вторые входы элементов И 3 и И 5 поступают счетные импульсы с генератора эталонных частот 6. Частота импульсов определяется соотношением п

Д 1макс где п — число элементов индикации на экране газоразрядного матричного индикатора по горизонтальной оси YI, ..., Y„;

ЛТ - — максимальное отклонение периода колебания баланса от номинального периода.

Величина ЛТ гк» определяет масштаб воспроизведения отклонений полупериодов от номинального полупериода колебаний баланса на экране матричного индикатора и определяется из допустимого значения суточного хода часов по формуле

Qwn Тн 86400

С выходов логических элементов И 3 и И 5 прямоугольные импульсы длительностью, равной текущему значению полупериода колебания баланса, и заполненные счетными импульсами с частотой Ь, поступают на вычитающие входы первого 8 и второго 9 реверсивных счетчиков.

На установочные входы реверсивных счетчиков 8 и 9 (фиг. 2) поступает уставка в виде двоичного кода, и по сигналу с блока управления 7 производится запись уставки в реверсивные счетчики. Сигнал с блока управления 7 на запись уставки в реверсивные счетчики появляется на первом выходе блока управления в момент прихода положительных импульсов, равных по длительности полупериоду колебания баланса, при этом на первый вход блока управления поступают нечетные импульсы непосредственно с выхода преобразователя 2, а на второй вход — четные импульсы с выхода инвертора 4.

Этот сигнал, воздействуя на входы предварительной записи реверсивных счетчиков, производит запись уставки. Величина уставки N в двоичном коде выбрана, исходя из возможного максимального отклонения

0,5ЛТм., с учетом того, чтобы при отклонении 0,5T; — 0,5Тн=0 эта разность приходилась на середину экрана газоразрядного матричного индикатора, при этом правая половина от средней линии экрана отводится на отрицательную разность 0,5Т; — 0,5Т.(0 (часы «бегут»), а левая половина экрана на положительную разность 0,5Т; — 0,5Тн)0 (часы «отстают»), т. е. вправо от средней линии будут откладываться значения О+

+ — 0,5ЛТаг», влево 0 — 0,5ЛТ „,.

Таким образом, величина уставки реверсивных счетчиков определится следующим образом:

Nv» = Хтн/г+ N r y=f» (0,5Т +0,5ЛТ ак), где Nrsуг=1эт0,5Т вЂ” величина уставки номинального полуперида, соответствующая числу импульсов частотой Ьт, проходящих за время 0,5Т;

1 1, =1„0,5Т..- — величина уставки максимального отклонения полупериода от номии нального значения.

ПОСКОЛЬКУ Ьс= 1, TO Ng »»i

Л 1 макс Мм»»" /г и

0,5ЛТ .-=0,5п, т. е. %-=ЬТ.0,5Тн+

Л Т,»

+0,5п.

Разрядность двоичного числа уста вки определяется Величиной ЛТмакс.

Полученная величина уставки Nyn nepe25 водится в двоичный код и поступает на установочные входы реверсивных счетчиков 8 и 9. При поступлении на вычитающие входы реверсивных счетчиков счетных импульсов с логических элементов И 3, И 5 за время

0,5Т, пройдет М»;д импульсов, следовательно на выходе реверсивных счетчиков будет появляться разность между текущими значениями полупериодов и их номинальным значением плюс 0,5ЛТ.- .:

Ь P; = 0,5 T; — (015ТН+ 01а ЬТа»гКС = (К Мт-"1Х

= (1 1тму + 1 1атамса — Й т, )

ЭТ г)

В случае равенства 0,5Т =0,5Т;, т. е.

&= — 0

Л» 1= М тмггф) — — 0,5Л Тм а кс.

Таким образом, в реверсивных счетчиках останется после считывания число, равное

N=0,5ЛТм - Ь»=0,5п, и будет светиться линия в середине экрана матричного газоразрядного индикатора.

45 Непосредственная же разность Aq»=

=0,5Т,- — 0,5Т.. в случае 0,5Ti(0,5Тн будет отображаться на экране как отклонение светящейся точки от средней линии вправо или влево. Это отклонение от средней линии экрана будет определять мгновенное зна50 чение суточного хода Р

После получения разности на выходах реверсивных счетчиков 8 и 9 в виде двоичного параллельного кода вновь с первого выхода блока управления 7 поступает сигнал на запись уставки в реверсивные счет55 чики, и цикл повторяется. Полученная разность за каждый полупериод 0,5Т; в виде параллельного двоичного кода с выходов

1170418

45 реверсивных счетчиков 8 и 9 поступает на входы первого коммутатора 10. Коммутатор

10 состоит из электронных ключей, число которых соответствует разности числа получаемой разности и разрешает поочередное подключение полученного кода разности первого и второго каналов ко входу блока оперативного запоминающего устройства 11 (ОЗУ).

Разрешение на прохождение кода получаемой разрядности в ОЗУ 11 происходит по приходу импульса напряжения с второго выхода блока управления 7 на управляющий вход коммутатора 10. Одновременно этот же импульс поступает на вход первого дешифратора 12, на управляющий вход второго коммутатора 13 и на вход синхронизации генератора развертки 14.

Блок управления 7 представляет собой сдвиговый регистр, вырабатывающий команды управления по первому и второму выходу в виде импульсов напряжения, сдвинутых во времени.

При поступлении сигнала с второго выхода блока управления 7 на вход первого дешифратора 12 последний вырабатывает на выходе код ячейки ОЗУ 11, в которую должна быть записана текущая разность, этот же сигнал разрешает прохождение кода ячейки с выхода первого дешифратора

12 через второй коммутатор 13 (первый вход) на вход выборки ячейки блока ОЗУ 11.

Коммутатор 13 по своему построению аналогичен коммутатору 10. Разрешение на прохождение кода осуществляет сигнал с блока управления по управляющему входу коммутатора 13, при этом прохождение кода выборки ячейки (при считывании записанной разности) с блока развертки 14 через коммутатор 13 на вход выборки ячейки блока

ОЗУ 11 запрещено.

Поступивший код ячейки с выхода первого дешифратора через второй коммутатор 13 на вход выборки ячейки ОЗУ 11 осуществляет выборку адреса ячейки памяти, в которую производится запись текущей разности с выхода первого коммутатора 10.

Таким образом, по сигналу с блока управления 7 будет производиться выбор ячейки памяти и запись в нее текущей разности

harp;, при этом в четные ячейки будут записываться разности, соответствующие нечетным полупериодам, а в четные ячейки разности, соответствующие четным полупериодам.

ro

15 го

25 зо

В момент, когда запись в ячейки не производится, т. е. отсутствует сигнал на управляющем входе коммутатора 13, проис ходит считывание значений полученных разностей с ячеек памяти ОЗУ 11. Считывание полученных значений разностей производит генератор развертки 14, работа которого синхронизируется сигналом с второго выхода блока управления 7 и поступающего на вход синхронизации блока генератора развертки 14. Генератор развертки 14 вырабатывает на своих выходах двоичный параллельный код, изменяющийся с частотой и поступающий через открытый коммутатор 13 (второй вход) на вход выборки ячейки ОЗУ 11. Синхронно со считыванием текущей разности генератора развертки 14 осуществляют развертку по катодным электродам, принятым за координату Х (фиг. 3), матричного газоразрядного индикатора 16 путем подачи напряжений в виде двоичного параллельного кода, меняющегося с частотой

f на вход развертки индикатора 16.

Считываемые с ячеек разности последовательно с частотой f поступают на вход второго дешифратора 15. Дешифратор 15 преобразует значение текущей разности в виде двоичного параллельного кода в соответствующее подключение определенного анодного электрода Y (фиг. 3) матричного газоразрядного индикатора 16. Индикатор 16 представляет собой электронный блок, предназначенный для преобразования многократных электрических сигналов в видимое изображение, синтезированное из отдельных элементов индикации в системе Х вЂ” Y координат, и имеющий и горизонтальных электродов Х (фиг. 3) и и вертикальных электродов Y (фиг. 3).

Следовательно, осуществляя развертку по катодным электродам Х (т. е. последо. вательное подключение электродов Х) синхронно с подключением анодных электродов

У, соответствующих определенным значениям разности Лсрд, на экране матричного газоразрядного индикатора 16 будет отображаться диаграмма хода часов в виде светящихся точек, отклонение которых от средней линии экрана будет давать значение Л р, светящиеся точки будут образовывать линии различной формы, зависящие от изготовления и сборки часовых механизмов. По величине

Ау> на экране определяется мгновенное значение суточного хода.

1170418

Составитель А. Астахов

Редактор М. Товтнн Техред И. Верес Корректор О. Тнгор

Заказ 4703/44 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4