Устройство для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора

Устройство для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности, к часовой промышленности, а именно к устройствам стабилизации амплитуды колебаний осциллятора типа баланс - спираль. Цель изобретения - повышение точности хода часовых механизмов путем стабилизации амплитуды колебаний осциллятора. Устройство для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора содержит электродвигатель 10 подзавода 20 схемой управления, редуктор 11, пружинный двигатель 12 и передаточный механизм. Новым в устройстве является схема управления электродвигателем подзавода, благодаря которой устройство получает информацию о действительной величине амплитуды колебаний осциллятора, сравнивает ее с заданной амплитудой и формирует сигнал рассогласования, воздействующий на электродвигатель 10 подзавода, в результате чего амплитуда колебаний осциллятора поддерживается на заданном уровне. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 G 04 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4372277/.24-10 (22) 24 ° 11 ° 87 (46) 23.09,89. Бюл. N 35 (72) В.В.Вуколов, В.M.Серов, Ю.П.Липанов и С.Л.Русских (53) 531.764.5(088.8) (56) Парамонов Д.А. Регулировка балансовых часов. М., 1977, с.6.

Аксельрод 3.M. Теория и проектирование приборов времени. Л., 1969, с. 160-161 ° (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ ОСЦИЛЛЯТОРА (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к часовой промьппленности, а именно к устройствам стабилизации амплитуды колебаний осциллятора типа баланс-спи— раль. Цель изобретения — повышение

2 точности хода часовых механизмов путем стабилизации амплитуды колебаний осциллятора. Устройство для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора содержит электродвигатель 10 подзавода со схемой управления, редуктор 11, пружинный двигатель 12 и передаточный механизм. Новым в устройстве является схема управления электродвигателем подзавода, благодаря которой устройство получает информацию о действительной величине амплитуды колебаний осциллятора, сравнивает ее с заданной амплитудой и формирует сигнал рассогласования, воздействующий на электродвигатель 10 подэавода, в результате чего амплитуда колебаний осциллятора поддерживается на заданном уровне. 2 ил.

3 1509823

Изобретение относится к приборостроению, в частности к часовой промышленности, а именно к устройствам стабилизации амплитуды коле5 баний осциллятора типа баланс-спираль.

Целью изобретения является повы- . шение точности хода часовых механчзмов с осциллятором типа баланс- 10 спираль.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора типа баланс-спираль; на фиг.2 комбинированная схема спускового регулятора с индукционным датчиком амплитуды колебаний осциллятора.

Устройство для стабилизации ам- 20 плитуды колебаний осциллятора типа баланс-спираль содержит регулято15 1 и спусковой регулятор 2 (фиг.1), состоящий из хода 3 и осциллятора 4 типа баланс-спираль. 25

Регулятор 1 выполнен следующим образом. На входе регулятора 1 установлен индукционный датчик 5 амплитуды колебаний осциллятора 4. Выход датчика 5 соединен с входом усилителя-преобразователя 6. Выход усилителя-преобразователя 6 .,соединен с одним из входов схемы 7 сравнения и с входом ждущего мультивибратора 8. 35

Выход ждущего мультивибратора 8 со-. единен с вторым входом схемы 7 сравнения. Выход схемы 7 сравнения соеди- . нен с входом импульсного усилителя

9, выход которого соединен с элек- 40 тродвигателем 10 подзавода, представ ляющим собой, например, шаговый электродвигатель индукторного типа.

Электродвигатель 10 соединен с входом редуктора 11,выполненного, на- 45 пример, но типу зубчатого редуктора.

Выход редуктора 11 соединен с входом пружинного двигателя 12, выход которого через передаточный механизм

13 соединен с.входом спускового регулятора 2.

Спусковой регулятор 2 и датчик

5 амплитуды колебаний осциллятора е выполнены по схеме, представленной на .фиг.2. Спусковой регулятор представляет собой совокупность хода и осциллятора (колебательной системы).

В свою очередь ход имеет следующее устройство. На оси 14, установленной в опорах 15 и 16, закреплено анкерное (ходовое) колесо 17, которое соединено с анкерной вилкой 18, закрепленной на оси 19, установленной в опорах 20 и 21, !

Осциллятор устроен следующим об« разом. В опорах 22 и 23 установлена ось 24, на которой закреплены баланс, выполненный в виде двух дисков 25 и 26 из магнитомягкого мате" риала, двойной ролик 27 с импульсным камнем 28, спиральная пружина (спираль) 29, другой. конец которой закреплен на основании 30 часового механизма.

Индукционный датчик 5 амплитуды колебаний осциллятора содержит два постоянных магнита 31 и 32, закрепленных соответственно на дисках 25 и 26 баланса и обращенных друг к другу разноименными полюсами, и катушку 33 из медного изолированного провода, помещенную в зазоре постояннйх магнитов, причем геометрическая

1ось катушки расположена параллельно оси 24 осциллятора и проходит через траектории движения геометрических центров постоянных магнитов

31 и 32.

Для уравновешивания постоянных магнитов 31 и 32 на дисках 25 и 26 баланса установлены противовесы

34 и 35..

Устройство работает следующим об разом.

При колебаниях осциллятора магнитное поле постоянных магнитов 31 и 32 пересекает витки катушки 33, наводя в них индукционную ЭДС ° Допустим, что при пересечении магнитным полем постоянных магнитов левой части катушки 33 в ней наводится индукционная ЭДС положительной полярности. При дальнейшем движении баланса в том же направлении магнитное поле постоянных магнитов будет пересекать правую сторону катушки 33, вследствие чего в ней будет наводиться индукционная ЭДС отрицательной полярности. Таким образом, выходной сигнал датчика 5 будет разнополярным, а по форме — близким к синусоиде. Этот сигнал содержит нн— формацию об амплитуде колебаний ос9&23 5

45

5 150 цнллятора, т.е. амплитуда выходное го сигнала датчика прямо пропорцио-. нальна:.амплитуде колебаний осциллятора.

В усилителе-преобразователе 6 разнополярные сигналы усиливаются и преобразуются в однополярные прямоугольные импульсы, которые затем делятся по частоте следования, увеличиваются по длительности.

С усилителя-преобразователя 6 однополярные прямоугольные импульсы, величина амплитуды которых пропорциональна амплитуде колебаний ос-цнллятора 4, поступают на один из двух входов схемы 7 сравнения. Одновременно те же импульсы с усилителя-преобразователя 6 поступают на вход ждущего мультивибратора 8, который в момент поступления на .него импульсов генерирует прямоугольные импульсы, совпадающие по фазе, частоте и длительности с импульсами усилителя-преобразователя 6. При этом величина амплитуды импульсов, генерируемых ждущим мультивибратором 8, рассчитана таким образом, что она равна величине амплитуды импульсов на выходе усилителя-преобразователя

6 для случая, когда амплитуда коле- баний осциллятора 4 соответствует требуемой (заданной) амплитуде.

С выхода ждущего мультивибратора

8 сигналы поступают на вход схемы

7 сравнения, которая выполнена на операционном усилителе.В схеме 7 ! сравнения происходит сравнение сигналов ждущего мультивибратора 8, которые соответствуют заданной амплитуде колебаний осциллятора 4, и сигналов усилителя-преобразователя 6, которые соответствуют действительной амплитуде колебаний осциллятора.

В процессе работы часового механизма амплитуда колебаний осциллятора, как правило, уменьшается по сравнению с амплитудой, соответствующей первоначальному значению. Причины уменьшения амплитуды следующие: уменьшение вращающего момента пружин ного двигателя в процессе раскручи- вания пружины, йотеря упругих свойств заводной пружины, ухудшение состояния смазки в узлах трения и т.д. ние действительного значения амплитуды колебаний осциллятора 4 от saданной амплитуды. Сигнал рассогласования усиливается импульсным усилителем 9 и поступает на электродвигатель 10 подзавода, который подзаводит пружинный двигатель 12 через редуктор 11. Вращающий момент пружинного двигателя увеличивается;

Через передаточный механизм 13 враща-. ющий момент пружинного двигателя

12 поступает на спусковой регулятор

2 и амплитуда колебаний осциллятора

4 возрастает. Подзавод пружинного двигателя 12 будет происходить до тех пор, пока амплитуда колебаний осциллятора 4 не достигнет заданной величины (при этом сигнал рассогласования становится равным нулю).

В дальнейшем рассмотренный процесс поддержания амплитуды колебаний осциллятора 4 на заданном уровне (процесс стабилизации) будет повторяться всякий раз, как только амплитуда колебаний осциллятора 4 будет уменьшаться .по отношению к заданной амплитуде. Рассмотренный процесс является основным режимом стабилизации.

Очень редки, но возможны случаи, когда амплитуда колебаний осциллятора на каком-то отрезке времени возрастет по отношению к первоначальному моменту. В этом случае схема сравнения вырабатывает сигнал рассогласования обратной полярности, который не проходит через входной каскад импульсного усилителя 9, 40 следовательно, пружинный двигатель не подзаводится. \, Таким образом происходит автоматический контроль и обработка информации об амплитуде колебаний осциллятора и включение электродвигателя подзавода в нужный момент времени, что позволяет поддерживать амплитуду колебаний осциллятора в заданных пределах и, следовательно, повысить точность хода часовых механизмов с осциллятором типа баланс-спираль.

Формула изобретения

Ф

Схема 7 сравнения формирует сигс нал рассогласования (прямоугольные импульсы), характеризующий отклонеУстройство для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора, содержащее соединенные последователь1509823

5 18 206 Z8 фиг.2

Составитель M.Æóêoâ

Редактор С.Пекарь Техред Д.Сердюкова Корректор.С «рни

Заказ 5808/43 - Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103 но электродвигатель подзавода со схемой управления, редуктор, пружинный двигатель и передаточный .механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, схема управления выполнена в виде датчика амплитуды колебаний осциллятора, усилителя-преобразователя, схемы сравнения, ждущего мультивибратора 10

Ф и импульсного усилителя, при этом выход датчика амплитуды колебаний осциллятора подлкючен к входу усилителя-преобразователя, выход которого связан с первым входом схемы сравнения и через ждущий мультивибратор — с вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом импульсного усилителя.