Устройство для измерения мгновенного хода часов

 

Изобретение м.б. использовано в часовой промьшшенности. Цель изобретения - упрощение устройства. В случае, когда контролируемые часы спешат, начинает работать счетчик с дешифратором 3, на втором выходе которого формируется импульс, поступающий на вход предварительной установки измерительного блока 6. По этому импульсу происходит запись в счетчик 14 числа, соответствующего максим. положит, значению.мгновенного хода часов. Затем формируется импульс на первом выходе счетчика с дешифратором 3, триггер 5 устанавливается в 1, триггер 4 - в состояние О.На выходе элемента И 13 появляются импульсы , поступающие на счетный вход измерительного блока 6 с шины 1.Счетчик 14 работает в режиме вычитания. Счетчик с дешифратором 3 прекращает работу. При поступлении следующего импульса хода часов разрешается работа счетчика с дешифратором 3 и прекращается работа счетчика 14, содержимое которого есть результат измерения в цикле между первыми двумя импульсами хода часов, который поступает на индикацию. Рассмотрен случай, когда контролируемые часы отстают, 3 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

1511 4 0 04 D 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.21 ) 398119 1/24-10 (22 ) 08. 10. 85 (46) 07.0!.88. Вюл. И 1 (71) Научно-исследовательский институт часовой промышленности (72) В.Г.Калинин (53) 68!.118.1 (088.8) (56) Измеритель параметров часов

П157М, гМ2 ° 763 ° 001 ТО, 1980.

Измеритель параметров часов

П157А гМ2.763,003 ТО, 1984. (54) УСТРОЙСТВО Д!И ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОГО ХОДА ЧАСОВ (57) Изобретение м.б, использовано в часовой промышленности. Цель изобретения — упрощение устройства. В случае, когда контролируемые часы спешат, начинает работать счетчик с дешифратором 3, на втором выходе которого формируется импульс, поступающий на вход предварительной установки измерительного блока 6. По этому импульсу происходит запись в счетчик

14 числа, соответствующего максим. положит. значению мгновенного хода часов ° Затем формируется импульс на первом выходе счетчика с дешифратором 3, триггер 5 устанавливается в

"1", триггер 4 — в состояние "0".На выходе элемента И 13 появляются импульсы, поступающие на счетный вход измерительного блока Ь с шины 1.Счетчик 14 работает в режиме вычитания.

Счетчик с дешифратором 3 прекращает работу. При поступлении следующего импульса хода часов разрешается работа счетчика с дешифратором 3 и прекращается работа счетчика 14, содержимое которого есть результат измерения в цикле между первыми двумя импульсами хода часов, который поступает на индикацию. Рассмотрен случай, когда контролируемые часы отстают.

3 ил.

1365044

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в часовой промышленности для измерения мгновенного хода часов.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг.l представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3— временные диаграммы, поясняющие работу устройства соответственно при опережении или отставании хода контролируемых часов.

Устройство (фиг. 1) содержит шину

1 тактовых импульсов, шину 2 сигналов хода часов, счетчик с дешифратором

3, первый триггер 4, второй триггер

5, измерительный блок 6, формирователь 7 сигнала переполнения, третий триггер 8, информационную шину 9, шину 10 знака, шину 11 сигнала переполнения.

Счетный вход счетчика с дешифратором 3 соединен со счетным входом измерительного блока 6 и шиной 1 тактовых импульсов, вход установки триггера 4 соединен с шиной 2 сигналов хода часов, вторым входом сброса триггера 5, входом сброса счетчика с дешифратором 3 и четвертым входом формирователя 7 сигнала переполнения, Единичный выход триггера 4 соединен с входом разрешения счетчика с дешифратором 3 и пятым входом формирователя 7 сигнала переполнения, Первый выход счетчика с дешифратором 3 соединен с входом установки триггера 5, входом сброса триггера 4 и входом сброса триггера 8. Второй выход счетчика с дешифратором 3 соединен с входом установки измерительного блока Ь. Единичный выход триггера 5 соединен с входом разрешения измерительного блока 6. Инверсный выход триггера 5 соединен с третьим входом формирователя 7 сигнала переполнения, выход которого соединен с входом установки триггера 8. Информационный выход измерительного блока 6 соединен с информационной шиной 9. Выход знакового разряда измерительного блока

6 соединен с шиной 10 знака и вторым входом формирователя 7 сигнала пере» полнения, первый вход которого соединен с выходом переполнения измерительного блока 6. Выход триггера 8 соединен с первым входом сброса триггера 5 и шиной 11 сигнала переполнения.

lc

Измерительный блок 6 содержит элементы И 12 и 13, реверсивный десятичный счетчик 14, триггер 15 знака.Первые входы элементов И 12 и 13 объединены и являются счетным входом измерительного блока 6, вторые входы элементов И 12 и 13 также объединены и являются входом разрешения счета измерительного блока 6, выходы элементов И 12 и 13 соединены соответственно с тактовыми входами прямого и обратного счета реверсивного десятичного счетчика 14, вход параллельной записи которого объединен с входом сброса триггера 15 знака и является входом предварительной установки измерительного блока 6 (информационные входы параллельного ввода информации в счетчик 14 не показаны). Выходы разрядов счетчика 14 являются информационными выходами измерительного блока 6. Выход P (сигнала переноса при прямом счете) является выходом сигнала йереполнения измерительного блока 6. Выход 0 (сигнал пе.— реноса при обратном счете) соединен с входом установки триггера 15 знака.

Единичный и инверсный выходы триггера 15 соединены соответственно с третьим входами элементов И 12 и 13.

Единичный выход триггера 15 знака является выходом знакового разряда измерительного блока 6.

Формирователь сигнала переполнения содержит элемент И-ИЛИ-НЕ 16 и реализует следующее логическое соотношение:

F 1 2+2 3 4 5, где F - обозначение функции выходного сигнала формирователя 7;

1,2,3,4 и 5 — обозначение входов формирователя.

На фиг.l в качестве примера технической реализации формирователя 7 показан элемент -K1H-НЕ с количеством входов, определяемым указанным логическим соотношением, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик с дешифратором 3, триггеры 4,5 и 8, а также реверсивный десятичный счетчик

14 и триггер 15 измерительного блока 6 находятся в нулевом состоянии.

На шине 1 тактовых импульсов присутствуют импульсы эталонной частоты от кварцевого генератора (не показаны).

13

На шине 2 сигналов хода часов сигналы отсутствуют, на информационной шине 9, шине 10 знака и шине 14 сигнала переполнения присутствуют потенциалы логического нуля, Цикл измерения мгновенного хода начинается при поступлении по шине

2 сигнала хода часов в виде предварительно сформированного прямоугольного импульса с длительностью меньше периода следования тактовых импульсов на шине 1. По переднему фронту этого импульса происходйт обнуление (подтверждается нулевое состояние) счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливается в состояние единицы н подтверждается нулевое состояние триггера 5. Так как триггер 4 устанавливается в единичное состояние по заднему фронту импульса, то потенциал логического нуля на его единичном выходе до срабатывания триггера 4 запрещает прохождение импульса хода часов на выход формирователя 7 сигнала переполнения. После срабатывания триггера 4 потенциал логической единицы на его выходе разрешает отсчет счетчиком с дешифратором 3 тактовых импульсов, поступающих по шине 1.

Рассмотрим работу устройства для двух случаев: первый, когда контролируемые часы спешат, и второй, когда контролируемые часы отстают °

В первом случае после поступления импульса хода часов по шине 2 (фиг.2в) по заднему фронту этого импульса триггер 4 устанавливается в единичное состояние (фиг.2г). Начинает работать счетчик с дешифратором

3, на втором выходе которого формируется импульс (фиг.2б), поступающий на вход предварительной установки измерительного блока 6, По этому нге. пульсу происходит запись в счетчик

14 числа, соответствующего максимальному положительному значению (пределу измерения) мгновенного хода часов (например, 99, 99 при четырехдекадном счетчике 14), а триггер 15 знака устанавливается в состояние, соответствующее положительному знаку результата измерения (состояние логического нуля). Затем формируется импульс на первом выходе счетчика с дешифратором 3 (фиг.2в), по переднему фронту которого триггер 5 устанавливается в состояние единицы (фиг.2д), 65044

5

50 триггер 4 возвращается в состояние нуля (фиг.2г) и одновременно производится сброс (подтверждается нулевое состояние) триггера О. Вследствие этого на вход раэрешения счета измерительного блока 6 с единичного выхода триггера 5 поступает потенциал логической единицы, открывающий элементы И 12 и 13. На выходе элемента

И 13 появляются импульсы (фиг. 2е), поступающие на счетный вход измерительного блока 6 с шины l. Счетчик !

4 работает в режиме вычитания. Счетчик с дешифратором 3 прекратил работу, так как на его вход разрешения счета с единичного выхода триггера 4 поступает потенциал логического нуля.

При поступлении по шине 2 следующего импульса хода часов (фиг.2а) по переднему фронту этого импульса происходит обнуление счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту триггер 4 устанавливается в состояние единицы (фиг.2г), а триггер 5 - в состояние нуля (фиг.2д), При этом вновь разрешается работа счетчика с дешифратором 3, а потенциал логического нуля с единичного выхода триггера 5 закрывает элементы И 12 и 13, вследствие чего прекращается работа счетчика 14. Содержимое счетчика 14, представляющее иэ себя результат измерения в цикле между первыми двумя импульсами хода часов,поступает на информационные выходы измерительного блока 6, а следовательно, и на информационную шину 9, откуда поступает на индикацию (блок индикации не показан). Одновременно по заднему фронту второго импульса хода часов начинается новый цикл измерения.

В случае, когда сигнал хода часов поступит до момента появления импульса на первом выходе счетчика с дешифратором 3, по импульсу с второго выхода счетчика с дешифратором 3 (фиг.2б) в счетчик 14 записывается число, соответствующее пределу измерения, а триггер знака устанавливается в положение, соответствующее положительному знаку результата измерения. Поступаюпщй импульс хода часов проходит на выход формирователя 7 сигнала переполнения, так как на его втором, третьем и пятом входах присутствуют потенциалы, разрешающие прохождение импульса хода часов,пос5 136 тупающего на четвертый вход. По заднему фронту импульса на выходе формирователя 7 сигналов переполнения (фиг.2л) происходит срабатывание триггера 8 (фиг.2м), вследствие чего на шину 11 сигнала переполнения поступает сигнал логической единицы.

На информационных шинах 9 в это время присутствует информация, соответствующая пределу измерения (например, 99,99 с/сут), на шине 10 знака — потенциал, соответствующий положительному знаку результата. Блок индикации отображает в этом случае информацию о знаке результата и переполнении при измерении, Одновременно по переднему фронту импульса хода часов происходит обнуление счетчика с дешифратором 3, а по заднему фронту подтверждается единичное состояние триггера 4 (фиг.2г), далее цикл работы устройства повторяется ° На фиг.2 показаны также сигнал на выходе Р счетчика 14 (фиг ° 2и), поступающий на первый вход формирователя 7 сигнала переполнения, и (пунктиром) ожидаемое положение импульса на выходе 60 счетчика 14 (фиг.2з). Импульс на выходе Р счетчика 14 не ока" зывает влияния на работу устройства, так как блокируется потенциалом логического нуля, поступающим с выхода знакового разряда измерительного блока 6 на второй вход формирователя 7 сигнала переполнения.

Временный интервал между импульсом хода часов и импульсом на выходе 0 счетчика 14 равен времени измерения (например, 2с) ° Исходя из времени измерений и требуемой разрешающей способности выбирается частота тактовых импульсов на шине 1 (для разрешающей способности 0,01 с/ сут частота тактовых импульсов должна быть равна 4,32 МГц.)

Во втором случае, когда контролируемые часы отстают, поступающий по шине 2 импульс хода часов (фиг.За) производит обнуление счетчика с дешифратором 3 и задним фронтом устанавливает триггер 4 в состояние единицы, а триггер 5 - в состояние нуля.

Начинает работать счетчик с дешифратором 3, на втором (фиг.Зб), а затем на первом (фиг.Зв) выходах которого формируются импульсы. По импульсу на втором выходе счетчика с дешифратором 3 производится запись в счет5044

55 чик 14 числа, соответствующего выбранному предельному значению и установка триггера 15 в состояние, соответствующее положительному знаку результата измерения. По переднему фронту импульса на первом выходе счетчика с дешифратором 3 триггер 5 устанавливается в состояние единицы (фиг.Зд), а триггеры 4 (фиг.Зг) и

8 — в нулевое состояние. Потенциал логической единицы с единичного выхода триггера 5 разрешает прохождение тактовых импульсов, поступающих по шине 1 на выход элемента И 13 (фиг.Зе), вследствие чего реверсивный десятичный счетчик 14 начинает работать в режиме вычитания, Тактовые импульсы присутствуют на выходе элемента И 13 до появления импульса на выходе О, т.е. до момента, когда счетчик не установится в нулевое состояние. По заднему фронту этого импульса триггер 15 установится в состояние, соответствующее отрицательному результату измерения (фиг.Зк). При этом закрывается элемент И 13 (фиг ° 3e) и открывается элемент И 12, на выходе которого появляются тактовые импульсы (фиг.Зж).

Счетчик 14 переходит в режим суммирования. При поступлении следующего импульса хода часов (фиг ° За) по его переднему фронту происходит сброс счетчика с дешифраторам 3, а по àð; нему фронту триггер 4 устанавливается в состояние единицы (фиг.Зг), триггер 5 — в состояние нуля (фиг.

Зд) ° Потенциал логической единицы с выхода триггера 4 разрешает работу счетчику с дешифратором 3. Потенциал логического нуля с выхода триггера 5 закрывает элементы И 12 и 13 ° В счетчике 14 хранится результат измерения, который поступает на информационную шину 9 для индикации. На шине 10 знака при этом присутствует потенциал, соответствующий отрицательному результату измерения, Далее цикл работы повторяется.

В случае, если сигнал хода часов поступит через время, превышающее время заполнения счетчика 14 до максимальной величины, на выходе переполнения P счетчика 14 появится импульс (фиг.Зи), который из-за наличия потенциала логической единицы на втором входе формирователя 7 сигнала переполнения поступит на его выход

7 136 (фиг.Эл). По заднему фронту этого импульса триггер 8 установится в единичное состояние, вследствие чего триггер 5 вернется в нулевое состояние (фиг.Зд), а на шине 11 сигнала переполнения присутствует потенциал логической единицы, свидетельствующий о переполнении при измерении разрядной сетки устройства, Блок индикации при этом отображает информацию о знаке результата и переполнении разрядной сетки при измерении. При поступлении очередного импульса хода часов цикл работы устройства повторяется. При отсутствии сигнала хода часов на шине 2 на выходах устройства сохраняется результат последнего измерения. формула изобретения

Устройство для измерения мгновенного хода часов, содержащее счетчик с дешифратором, три триггера, измерительный блок, информационную шину, шину тактовых импульсов, шину сигналов хода часов, шину знака и шину сигналов переполнения, причем шина тактовых импульсов соединена со счетными входами счетчика с дешифратором и измерительного блока, информационный выход и выход знакового разряда которого подключены соответственно к информационной шине и шине знака, 5044 выход первого триггера соединен с разрешающим входом счетчика с дешифратором, первый выход которого под5 ключен к входу установки второго триггера, а выход третьего триггера соединен с шиной сигналов переполнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен формирователь сигнала переполнения, причем его выход соединен с входом установки третьего триггера, выход которого подключен к первому входу сброса второго триггера, соединенного своим прямым выходом с входом разрешения измерительного блока, шина сигналов хода часов подключена к входу установки первого триггера, входу сброса счетчика с

2р дешифратором, второму входу сброса второго триггера и четвертому входу формирователя сигнала переполнения, первый вход которого соединен с выходом переполнения измерительного бло25 ка, подключенного своим входом установки к второму выходу счетчика с дешифратором, а входы сброса первого и третьего триггеров соединены с входом установки второго триггера, gp инверсный выход которого подключен к третьему входу формирователя сигнала переполнения, соединенного своими вторым и пятым входами соответственно с шиной знака и выходом .первого триггера. (Риг.2

1365044

Составитель С.Шакин

Техред И.Попович Корректор С.Шекмар

Редактор Л,Гратилло

Заказ 6608/40

Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4