Цифровые часы

 

Союз Сфеетскии

Сециелистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0604.7б (21) 2345б8б/18-10 (51 М g 2 а Ой С 3 00с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Ьюллетень ¹ 25 (53) УДК б81.11 (088.8) Дата опубликования описания 070780 (72) Автор изобретен и я

Н. A. Самоваров (7! ) Заявитель ( (54) ЦИФРОВЬП ЧАСЫ

Изобретение относится к приборам измерения времени и может найти применение в качестве настольных, настенных или уличных часов с визуальной цифровой индикацией.

Известны цифровые часы, содержащие датчик сигналов эталонного времени, счетчики секунд, минут, часов и соответствующие дешифраторы и цифровые индикаторы (1) .

Однако часам присущи низкая надежность, значительное потребление электроэнергии, слабая нагрузочная способность счетчиков и дешифраторов, не обеспечивающая подключения большого числа индикаторов.

Целью изобретения является исключение перечисленных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что счетчики часов, минут, секунд выполнены на электромагнитных реле типа "дистанционный переключатель", а соответствующие дешифраторы выполнены из контактов дистанционных переключателей данного счетчика.

На фиг. 1 показана блок-схема цифровых часов, на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема десятичного счетчика, на фиг 3 — принципиаль- 30 ная электрическая схема шестеричного счетчика, на фиг. 4 — принципиальная схема счетчика с расширенным диапазоном напряжения питания, на фиг; 5 †схема подачи звукового сигнала.

Цифровые часы состоят из датчика 1 минутных (или секундных) импульсов, десятичного счетчика 2 минут, соответствующего ему дешифратора

3, индикатора 4, шестеричного счетчика 5 десятков минут и соответствующе- . го ему дешифратора б, индикатора 7, десятичного счетчика 8 часов, соответствующего ему дешифратора 9, индикатора 10, счетчика 11 десятков часов, дешифратора 12 и индикатора 13.

Выход датчика 1 минутных импульсов соединен со входом демятичного счетчика 2 минут. Выход каждого предыду» щего счетчика соединен со входом последующего. Каждый из счетчиков связан с соответствующим цифровым индикатором через дешифратор.

Десятичный счетчик 2 и 8 (фиг. 2у состоит из четырех дистанционных переключателей ДП, ДЛ ALIIS ДП4, ти- ристора Д, трансформатора Тр, и конденсаторов С,, С,..., Св.

746392

Каждый дистанционный переключатель ,содержит минимум две обмотки: единичную, обозначенную соответственно по разрядам 2, 2, 2, 2, и нулевую 2, 2, 2, 2 и несет на себе перекидные группы контактов. Подвижные контакты дистанционных переключателей обозначены соответственно по

О о Q 1 разрядам 2„,, 2„,....., 2„,®, 2„„,2„,, 1 Д. ° $ Ь

2„„и 2, 2„,... ; 2 1 и 2„ .Неподвижные контакты считают как одно наименование с обмотками, когда после пропускания импульса тока через данную обмотку эти контакты оказываются в замкнутом состоянии. На схеме контакты, обозначенные двойкой с горизонтальной черточкой сверху нулевые, без черточки — единичные

Неподвижные нулевые контакты 2,, 2,, 2,и 2„ подсоединены к началам соответствующих единичных обмоток 2 . 2, 2 и 2 дистанционного переключателя своего разряда. Неподвижный единичный контакт 2 „ подсоединен к началу нулевой обмотки 2, дистанционного переключателя ДП первого разряда и к подвижному контакту 2 „„ дистанционного переключателя ДП второго разряда. Неподвижный единичный контакт 2„ подсоединен только к подвижному контакту 2„„ дистанционного переключателя ДП третьего разряда. Контакт 2 подсоединен к началу нулевой обмотки 2 и параллельно к неподвижному контакту 2

Единичный неподвижнйй контакт 2 дистанционного перЕключателя ДП четвертого разряда подсоединен к началам нулевых обмоток 2 и 2 дистанционных ДП4 и ДП . Подвижный контакт 2О дистанционйого переключателя ДП, первого разряда подсоеди. нен к источнику питания. Последовательно с нулевой обмоткой 2 дистан ционного переключателя четвертого разряда подключена первичная обмотка импульсного трансформатора Тр.

Выход этой обмотки соединен с объединенным выходом всех остальных обмоток дистанционных переключателей и подключен к аноду тиристора Д, катод которого соединен с отрицательной шиной .источника питания, а управляющий электрод - с датчиком минутных импульсов или с выходом счетчика 5. Вторичная обмотка Тр педсоединена ко входу счетчика 8 или счетчика 11. .араллельно обмоткам дистанцион4az переключателей могут быть подключены конденсаторы С1,,С, ° - Сэ небольшой емкости. Они.предназначены для устранения влияния электромагнитных наводок, возникших вследствие. индуктивной связи между обмотками.

Дешифратор 2 выполнен на десять выходов из контактов дистанционных переключателей счетчика. Ои представляет собой разветвляющуюся четырехступенчатую пирамиду, в которой от дистанционного переключателя ДП„ используется одна группа контактов, от ДП - две группы, от ДП - три группы и от ДП вЂ” шесть групп контактов. Выходы дешифратора 0 1

2>,..., 9 подсоединены к соответствующим входам цифровсго индикатора 4.

Шестиричный счетчик 5 часов (фиг. 3) выполнен на трех дистанционных переключателях ДП,, ДП

ДП . В отличие от десятичного счетчика 2 здесь нулевая обмотка 2 дистанционного переключателя ДН второго разряда подсоединена к йе15 подвижному единичному контакту 2 дистанционного переключателя ДП

М1. третьего разряда. Для связи с последующим счетчиком 8 последовательно с нулевой обмоткой 2 дистанционнорц го переключателя третьего разряда включена первичная обмотка импульсного трансформатора Тр .

Дешифратор б выполнен из контактов дистанционных переключателей

g$ счетчика 5 в виде трехступенчатой пирамиды . Шесть выходов дешифратораОь, 1,..., 5 подсоединены к соответствующим входам цифрового индикатора 7, а вход к источнику напря30 жения

Счетчик 11. — это один разряд двоичного счетчика, выполненного на одном дистанционном переключателе.

Дешифратор 12 соответственно представЗ ляет одну перекидную группу контактов этого дистанциойного переключатеЛЯР

Цифровые часы работают следующим образом.

Перед началом работы ace .счетчики находятся в нулевбм состоянии. Неподвижные нулевые контакты, обозначенные двойкой с горизонтальным штрихом, замкнуты с соответствующими подвижными контактами. Следовательно, .

4$ во всех дешифраторах возбуждена ыииа

О. При поступлении на вход Ь счетчика 2 первого минутного импульса тиристор Д включится. В результате через нулевую обмотку 2 проходит имщ пульс тока, вызывающий переключение

ДП, из положения "ноль" в положение

"единица". При этом во время движения поворотной системы релепроисходит размыкание контактов 2 и 2 „, вследствие чего цепь питания тиристора Д разрывается. В результате тиристор выключается и восстанавливает свое высокое внутреннее сопротивление к моменту замыкания контактов 2О и о

2„, . После поступления первого им40 пульса в дешифраторе 3 оказывается под напряжением шина 1> . Второй импульс вызывает прохождение импульсов тока через две обмотки: нулевую обмотку 2 дистанционного переключа65 теля ДП„ и единичную обмотку 2 дис746392

30 танционного переключателя ДП . В результате ДП возвращается в йулевое положение, а ДП переключаЕтся в положение "единица". При этом в дешифраторе 3 возбуждена шина 2>. В дальнейшем, вплоть до поступлейия 10-ro импульса ДП «сохраняет "единичное" положение, а пересчет импульсов осуществляется дистанционными переключателями ДП,, ДП и ДП .К моменту поступления 10-го импульса все дистанционные переключатели счетчика 2 оказываются в положении "единица". Следовательно, подвижные контакты замкнуты с соответствующими единичными неподвижными контактами. Десятый импульс перебросит все дистанционные переключатели в положение "ноль".

При этом через первичную обмотку трансформатора Тр, подключенную последовательно с нулевой обмоткой 2 т проходит импульс тока, который, ин- 20 дуктируясь во вторичную, поступает на управляющий вход тиристора Д, шестиричного счетчика 5. В последнем записывается единица, а в дешифраторе 6 возбуждается шина 1 . В даль-35 нейшем работа часов происходит, как описано выше.

Дистанционные переключатели, как правило, содержат две пары обмоток.

Нулевая обмотка второй пары мОжет быть использована для установки часов в нулевое положение. С этой целью чачала вторых нулевых обмоток объединяются и подключаются к кнопке или источнику единичного импульса З5"сброса". Для установки показаний часов целесообразно предусмотреть генератор импульсов с повышенной частотой следования импульсов порядка 50 Гц. Этот генератор подключается ко входу счетчика 2 посредством кнопки

Счетчики часов могут быть построе ны как на дистанционных переключате:лях с механической блокировкой состояний, так и на дистанционных переключателях с магнитной блокировкой. Реализованные по схемам фиг. 2 и фиг. 3 счетчики на дистанционных иере ключателях с механической блокировкой состояний работают в широком 50 диапазоне напряжения питания 0. Практически верхний предел напряжения ограничивается величиной пробивного на-. пряжения тиристора и может достигать нескольких сот вольт. Счетчики,постро- 55 енные по схемам фиг. 2 и 3 на дистанционных переключатеЛях с магнитной блокировкой состояний, надежно работают при колебаниях напряжения питания порядка а 20%. В этом случае 60 для увеличения диапазона напряжения питания между неподвижными контактаии и началами соответствующих обмоток включены динисторы Д,, Д,...,. Д

Миг. 4), à между точками соединения 65 динисторов и контактов и объединЕНням выходом обмоток подключены конденсаторы С,, С,..., С . Динисторы выбираются из условия, что их напряжение включения должно превыаать минимальное напряжение переключения дистанционного переключателя. После включения тиристора Д, под действием входного импульса пройсходит заряд конденсатора С, до напряжения, равного напряжению включения динистора

Д„. Включение последнего обеспечивает прохождение импульса тока через обмотку 2 . С размыканием перекидных контактов ток в обмотке не прекращается — он поддерживается некоторое время за счет накопленной энергии конденсатора. Благодаря этому обеспечивается надежное. переключение подвижной системы реле через нейтральное положение. Поскольку основ-, ная доля энергии расходуется на трогание подвижной системы реле, а она потребляется в начальный момент от источника питания через замкнутые контакты, то конденсаторы С,, С,..., СЬ требуются сравнительно небольшой емкости.

Часы могут быть использованы и как будильник. С этой целью они дополнительно снабжаются переключателями 14,15, 16 и 17,схемой 18 И и звуковым сигнализатором 19 (фиг. 5). Неподвижные контакты переключателей подсоединены к соответствующим выходам дешифраторов 3, 6, 9 и 12, подвижный контакт каждого переключателя подсоединен ко входу схемы 18

И. При наличии напряжений на всех четырех входах, схема, 18 включает сигнализатор 19. формула изобретения

1. Цифровые часы, содержащие датчик эталонных сигналов времени, счетчихи секунд, минут и часов, соответствующие им дешифраторы и цифровые индикаторы, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения потребления энергии, повышения надежности и увеличения нагрузочной способности, каждый счетчик выполнен на дистанционных переключателях и одном тиристоре, причем выходные концы обмоток переключателей объединены и подключены к аноду тиристора управляющий электрод которого подсоединен к датчику эталонных сигналов времени, подвижный контакт дистанционного переключателя первого разряда сопряжен с источником 1йитания, подвижный контакт дистанционного йереключателя последующих разрядов соответственно соединен с неподвижным нулевым контактом предыдущего переключателя, нача746392 в ла единичных обмоток подсоединены к неподвижным контактам дистанционного переключателя своего разряда, начала нулевых обмоток подсоединены к неподвижным контактам дистанционного переключателя своего разряда, причем дешифратор выполнен в виде п-ступенчатой пирамиды, где и-количество разрядов в счетчике, вершина которой подсоединена к источнику напряжения, а выходы основания к соответствующим входам цифрового индикатора.

2. Часы по п. 1, о т л fi ч а ю- щ и е с я тем, что, с целью десятичного пересчета, счетчик выполнен на четырех дистанционных переключателях, причем начало нулевой обмотки дистанционного переключателя второго разряда подключено к неподвижному единичному контакту дистанционного переключателя четвертого разряда.

3. Часы по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ и е с я тем, что, с "целью шестиричного пересчета, счетчик выполнен на трех дистанционных переключателях, причем начало нулевой обмотки дистанционного переключателя второго разряда подсоединено к неподвижному единичному контакту дистанционного переключателя третьего разряда.

4. Часы по пп,1,2 и З,о т л ич а ю щ и е с я тем, — что последовательно с нулевой обмоткой дистанционного переключателя старшего разряда предыдущего счетчика подключена первйчная обмотка импульсного,. трансформатора, вторичная обмотка которого одним концом подсоединены к управляющему электроду тиристора последующего счетчика, а другим к

10 общей шине, 5. Часы по пп. 1,2,3 и 4,о т л ич а ю щ и е с я тем, что между неподвижными контактами и началами соответствующих обмоток дистанционных переключателей счетчиков включены динисторы, а между объединенными выходом обмоток и точками соединения динисторов с неподвижными контактами подключены конденсаторы, б. Часы по пп.1,2,3,4 и 5,о т л и20 ч а ю щ и е с я тем, что, с целью подачи звукового сигнала, к выходам дешифраторов через переключатели подсоединены входы схемы И, выход которой подсоединен к звуковому

25 сигнализатору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtQA 9 Зб81914, кл. 58-24 (G 04 С 13/00., 9/00), 1972

3О (прототип) 74б392

Составитель Б. Елисеев

Редактор М. Недолуженко Техред И.Асталош

Эакаэ 4100/15 Тираж 482

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М. Коста

Подписное