Способ измерения амплитуды колебаний баланса часов

Способ измерения амплитуды колебаний баланса часов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

362277

Союз Советских

Социалистичес кис

Респчолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.!.1971 (№ 1607306. 18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

M. Кл. G 04d 7, 12

Комитет оо делам иаобретеиий и открытий ори Совете Мииистров

СССР

УДК 681.11.059.8 (088.8) Опубликовано 13.Xl l 1972. Бюллетень № 2 за 1973 г.

Дата опубликования описания 25.1.1973

Авторы изобретения

Заявитель

Ю. В. Первухин и В. И. Козлов

Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ

БАЛАНСА ЧАСОВ

Известен способ измерения амплитуды колебаний баланса часов путем преобразования в напряжение времени между импульсами, основанный на амплитудной модуляции этих импульсов пилообразным напряжением.

При работе анкерного спуска часового механизма на каждое прохождение баланса через точку равновесия возникают три характерные импульса в виде вибрации корпуса и отдельных деталей механизма. При установке работающих часов на специальный датчик, который в часовом производстве принято называть «микрофон», эта вибрация преобразуется в электрические затухающие импульсы (А, В, С), примерная форма которых изображена на фиг. 1, а. Эти импульсы будут повторяться через каждые полпериода колебания баланса (А, В, С и А", В", С" на фиг. 1, а).

Передний фронт импульса А соответствует моменту входа в зацепление импульсного камня баланса с анкерной вилкой, а передний фронт импульса С вЂ” моменту выхода баланса из зацепления с анкерной вилкой. Таким образом за время т1 баланс двигается в зацеплении с анкерной вилкой и поворачивается на угол ср, который называется углом подъема баланса. Этот угол постоянный для каждой конструкции часового механизма.

Амплитуда колебания баланса выражается через т1 и ср по известной формуле:

Ф=

-- 1 где Т вЂ” период колебания баланса, тоже постоянная величина для каждой кон5 струкции часового механизма.

Большинство промышленных приборов для измерения амплитуды колебания балансов основаны на косвенном способе измерения, где

10 время t(между первым и третьим пмпуль.QM преобразуются в значение амплитуды колебания баланса. Для этой цели из всех импульсов, поступающих от часов, предварительно выделяют первый и третий характерные им15 пульсы и далее время между ними тем или иным путем преобразуют в показания амплитуды колебания баланса.

Однако в реальных часовых механизмах величина и форма импульсов, возникающих

20 при работе анкерного спуска, не постоянны, так как величина всех импульсов различна для различных часов и меняется во времени для каждых конкретных часов. Не постоянны и отношения между величинами всех трех

25 импульсов. Кроме того, в работающих часовых механизмах имеются всегда внутренние шумы, которые наряду с внешними шумами производственного помещения создают на микрофоне дополнительные случайные им30 пульсы. Все это вместе взятое не позволяет

362277

60 четко и без ошибок выделять требуемые импульсы. Эти ошибки приводят к сбоям в показаниях, что до последнего времени являлось препятствием для внедрения амплитудомеров с индикацией по стрелочному прибору.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности (уменьшение числа сбоев в показаниях) приборов.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу все импульсы от часов формируют в импульсы прямоугольной формы одинаковой длительности, задним фронтом первого импульса каждого полупериода колебаний баланса запускают генератор пилообразного напряжения, которым модулируют по амплитуде все остальные импульсы данного полупериода, получают во времени ряд возрастающих по амплитуде импульсов, которыми заряжают запоминающую емкость, сбрасывают пилообразное напряжение до нуля задним фронтом последнего из импульсов, а об искомом параметре судят по величине напряжения на запоминающей емкости. .При этом способе все импульсы от помех, находящиеся по времени между первым и последним регулярно повторяющимся импульсами часов, не влияют на напряжение запоминающей емкости, так как имеют амплитуду меньше последнего импульса. Импульсы от помех, появляющиеся после регулярно повторяющегося последнего импульса в каждом полупериоде, не пройдут, так как модулирующее напряжение для них будет равно нулю.

На фиг. 1 изображены графики работы прибора, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 — блок-схема амплитудомера.

Сигналы (фиг. 1, а) с микрофона 1 (фиг.2), на который установлены проверяемые часы 2, усиливаются усилителем 8, детектируются детектором 4 и поступают на формирователь 5.

Формирователь 5 формирует импульсы постоянной амплитуды и длительности т (фиг. 1, б). Задним фронтом первого импульса запускают генератор б, который формирует пилообразное напряжение (фиг. 1, в).

Амплитудный модулятор 7 модулирует пилообразным напряжением все импульсы, при этом величина первого импульса получается равной нулю, как показано на фиг. 1, г. Промодулированные импульсы через выпрямитель

8 заряжают запоминающую емкость С. Напряжение U с емкости С через усилитель постоянного тока 9 подается на стрелочный индикатор 10. .Постоянная времени разряда запоминающей емкости тр„р равна С.R и выбирается так,что напряжение на ней за время Т12 (полпериода колебания баланса) будет падать на величину U, значительно меньшую, чем разность амплитуд модулированных импульсов

U3, В этом случае запоминающая емкость будет подзаряжаться всегда одним последним импульсом от часов, как показано на фиг. 1, д.

4

Изменение напряжения на запоминающей емкости в момент подзарядки выделяется и специальным формирователем 11 формируется в прямоугольный импульс длительностью тз (фиг. 1, е). Задним фронтом этого импульса пилообр азное напряжение сбрасывается до нуля. Если подзарядки запоминающей емкости при данном замере не происходит, то пилообразное напряжение сбрасывается самим генератором пилообразного напряжения по истечении времени ть Для того, чтобы запоминающая емкость могла всегда зарядиться до полной амплитуды последнего промодулированного импульса от часов, соблюдают два условия при формировании импульсов:

Т )Т1 И ТЗ=Т2 °

При неустановившемся режиме работы прибора, т. е. при замерах, следующих сразу после установки часового механизма на микрофон, подзарядка запоминающей емкости и сброс пилообразного напряжения будет происходить от второго В импульса (фиг. 1, а).

Время между первым А и вторым В импульсами от часов всегда менее стабильно, чем время т между первым А и третьим С импульсами. Следовательно, после формирования и модуляции пилообразным напряжением второй импульс В будет иметь меняющуюся амплитуду. Это вызывает пропуск в подзарядке запоминающей емкости от второго импульса В и соответствующий пропуск сброса пилообразного напряжения. В этом случае за помирающая емкость подзарядится от третьего импульса С, и прибор переходит в установившийся режим работы.

При таком методе преобразования времени г, между первым А и третьим С импульсами в напряжение U> случайные импульсы помех, возникшие в любой момент времени т (например, импульсы Д и Е на фиг. 1, а), не вызывают изменений в напряжении Уь

Предмет изобретения

Способ измерения амплитуды колебаний баланса часов путем преобразования в напряжение времени между импульсами, основанный на амплитудной модуляции этих импульсов пилообр азным напряжением, отлачаюи ийся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, все импульсы от часов формируют в импульсы прямоугольной формы одииаковой длительности, задним фронтом первого импульса каждого полупериода колебаний баланса запускают генератор пилообразного напряжения, которым модулируют по амплитуде все остальные импульсы данного полупериода, получают во времени ряд воз растающих по амплитуде импульсов, которы ми заряжают запоминающую емкость, сбра сывают пилообразное напряжение до нуля задним фронтом последнего из импульсов, а об искомом параметре судят по величине напряжения на за поми наю щей емкости. фиг.1

Редактор С. Хейфиц

Заказ 200/8 Изд. № 1017 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель 3. Гиндин

Техред Л. Богданова

Корректоры: Е. Миронова и А. Степанова