Устройство для измерения амплитудыколебаний баланса часов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

Ия пп838658

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140979 (21) 2818712/18-10 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 1506.81.Бюллетень Мо 22

Дата опубликования описания 150681 (51)М. Кл.

6 04 0 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.11 (088. 8) (72) Авторы изобретения

E Б. Бунько, A. Ш. Волосов и Ю. В. Первухин (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

КОЛЕБАНИЙ БАЛАНСА ЧАСОВ

Изобретение относится к приборостроению и может применяться в часовой промышленности для контроля амп литуды колебаний баланса часов.

Известно устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчик звуковых сигналов (микрофон) и усилитель (1 ).

Однако это устройство обладает низкими точностью и достоверностью измерений, а также не позволяет получить информацию в цифровом виде.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчики звуковых сигналов, усилители-формирователи первого и третьего импульсов от часов, электронный ком мутатор и источник опорной частоты (2 j.

Недостатками данного устройства являются также сравнительно невысокие точность и достоверность.

,Целью изобретения является повышение точности и увеличение достоверности измерения амплитуды колебаний баланса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены три счетчика импульсов опорной частоты, счетчик числа правильных замеров, три триггера, схема формирования импульса периода колебаний, схема деления, три схемы И и две схемы формирования опорной частоты, причем выход первого импульса электронного коммутатора соединен с первыми управляющими входами первого, второго и третьего счетчиков импульсов опорной частоты и с первым входом первой схемы И, а выход третьего импульса электронного коммутатора соединен со вторым управляющим входом второго счетчика, 15 при этом счетные входы первого, второго и третьего счетчиков и первый вход второй схемы И через первую схему формирования опорной частоты соединены с первым выходом источника

20 опорной частоты, второй выход которого через вторую схему формирования опорной частоты соединен с первым входом третьей схемы И, выходы первого счетчика соединены с входами пер25 вого триггера, выход которого соединен со вторым входом второй схемы И и с третьим управляющим входом второго счетчика, выход которого соединен с установочным входом второго

3О триггера, а выходы третьего счетчи838658 ка через третий триггер подключены к второму входу первой схемы И, выход которой соединЕн со сбрасываощим входом второго триггера, выход которого соединен с третьим входом второй И и входом счетчика числа правильных замеров, выход которого через хему формиронания импульса периода колебаний баланса подключен к четнертому входу второй схемы И и второму входу третьей схемы И, при этом выход каждой из них соединен с соответствующим входом схемы деления.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы е-о работы.

Устройство состоит иэ последсвательно соединенных блока датчиксв 1 знуковь!х сигналов (микрофонов), усилителей-Формирователей 2 первого и третьего импульсов от часов и электронного коммутатора 3. Выход а первого импульса от часов электронного коммутатора 3 соединен с первыми уп— равляющими входами счетчиков 4-6 импульсов опорной частоты и.с перным входом первой логической схемы И 7.

Выбор б третьего импульса электронного коммутатора 3 соединен с управляющим входом счетчика 5. Счетные входы счетчикон 4-6 и перный выход второй логической схемы И 8 через схему 9 формирования опорной частоты т соединены с первым выходом источника 10 Ог!Орной частоты. Второй выход источника 10 опорной частоты через схему 11 формирования опорной частоты Г соединен с первым выходом .третьей логической схемы И 12.

Выходь; счетчика 4 соединены с входом первсго тр!-:"ггера 13, выход которого соединен со вторым входом второй схемы И 8 и с третьим управляющим входом c ::åò÷èêà 5, Выход счтечика 5 соединен с установочным входом второго триггера 14. Выходы счет-!ика 6 через Tpc .тий триггep 15 подключены ко второму входу первой схемы И 7, выход которой соединен со сбрасывающим входом второго триггера 14. Выход второго триггера 14 соединен с третьим входом второй схемы И 8 и входом счетчика 16 числа правильных замеров.

Выход счетчика 16 через схему 17 формирования импульса периода колебаний баланса подключен к четвертому вХоду второй схемы И 8 и второму нходу третьей схемы И 12. Выход второй схемы И 8 и третьей схемы И 12 соединены со входами схемы 18 деления.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 1 через усилители 2 поступают на вход электронного коммутатора 3, который управляется счетчиком выбора пар часов при измерении (не показан). Электронный коммутатор 3 пропускает на выход сиг!!ал!4 1-го и 3-го импульсов от ныбранных часов. Сформированный 1-й импульс от часов поступает на управляющие входы счетчиков 4-6 (фиг.2а) и сбрасынает их в "0", после чего счетч!!к 4 через счетный вход начинает эа!!Олня гься импульсами с частоroI 4< j 2, получаемыми с выхода схе!ы

9 формирования опорной частоты. При поступлении на счетчик 4 и,! таких импульсон счетчик 4 блокирует прохождение частоты f (д !!а свой счетный I вход и через триггер 13 на счетные входы счетчиков 5 и 6 (фиг. 2б,г,д).

Счетчик 5 сбрасывается в "0" как любыл импул »ccM GT часов, поступающим на оба его управляющие входа,"",ак и при заполнении его И,!ф импульсами

i(èÃ. 2Г), К моме!!ту б!!Окировки счетного входа счетчика 5 он успевает один раз переполниться и набрать импульсов, равное и = — (-"- + —." ) = —" — "Zгде и,(— Объем счетчика 4; — интервал времени между 1-м и 3-м импульсам!и;

I,! — опорная частота î — источника 9.

Счетчик 6 сбрасывается в "0" в момент переполнения счет!икг 5 и !1О этому в момент окончания времени соответству!ощий наголнению счетчика

4, он фиксирует п,2 импульсон (фиг.2д)

Счетчик 6, набран и ф- д и!!пульсов д = со и s t, Определяющая допустимую дисперсию значений измеряемого параметра), перебрасывает третий триггер 15 в "1". После переполнения счетчика 6 третий триггер 15 сбрасывается в "0" импульсом, соответствующим значению И! + д

Таким образом, -..ретий триггер 15 находится в положении "1" при = f j2 (Фиг. 2е). Если н это время на выходе электронного коммутатора 3 появляется 3-й импульс от часов, то он проходит через первую схему И 7 и перебрасывает в "1" второй триггер

14 (фиг. 2ж). Второй триггер 14 сбрасывается н "0" при переполнении счетчика 5. Когда первый триггер 13 и второй триггер 14 находятся н "1", то они пропускают »ерез вторую схему

И 8 "пачку" импульсов с частотой f

Если третий импульс От часов не попадает в "окно" Lz, то второй триггер 14 при замере Остается все время н положении "0", и на выходе второй схемы И 8 "пачки" имп»ульсой не будет.

Счетчик 16 числа правильных замеров отсчитывает 4 переброса второго триггера 14 и запускает схему 17 формирования импульса периода колебаний баланса. Импульс периода колебаний

838688

55 баланса, поступающий с выхода схемы

17, блокирует дальнейшее прохождение частоты1„фна вход второй схемы И 8.

К этому моменту общее число импульсов частоты ХлЯ прошедших через вторую схему И 8 за время одного цикла измерения (4 правильных замера), будет п .

Кроме того, импульс периода колебаний баланса с выхода схемы 17 поступает на первый вход третьей схемы И 12. Одновременно на второй вход схемы И 12 поступают импульсы опорной частоты t co нторой схемы формирования опорной частоты 11.

Во время действия импульса периода колебаний баланса импульсы опорной частоты f c выхода схемы И 12 поступают на первый вход схемы деления.

Таким образом, п> импульсов с выхода второй схемы И 8 и импульсы частоты с выхода схемы И 12 поступают на входы схемы 18 деления. Схема 18 деления преобразует число импульсов и = 1л Г в двоичное число п4, Равное измеряемой амплитуде колебаний

Ф. Между временем 2;, амплитудой колебаний Ф, периодом колебаний Т и углом подъема баланса Л существует з ависимость Ф = Л/ <.Т/Q. Представим конста.:ту /Й отношением частот Я .

Тогда /2k =5 (f, следовательно, На выходе схемы 18 делен ия получа— ется величина п4 = Ф,.

По окончании импульса периода колебаний баланса цикл измерения амплитуды заканчивается.

Устройство осуществляет измерение амплитуды колебаний баланса с высокой точностью и достоверностью. Появление ложных сигналов в промежутках между .1-м и 3-м импульсами не влияет на работу устройства (фиг. 2r). Помехоустойчивость и достоверность измерений достигается за с .ет отбрасывания явных выбросов и усреднения показаний по нескольким замерам, причем длитель ность цикла измерений зависит от качества формируемых импульсов и наличия помех. Устройство может работать как автономно, так и в автоматизированных системах контроля.

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды колебаний баланса часов, содержащее датчики звуковых колебаний, усилители-формирователи первого и

2О

45 третьего импульсов от часов, электронный коммутатор и источник опорной частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и увели Ф.ния достоверности измерения амплитуды колебаний баланса, в него введены три счетчика импульсов опорной частоты, счетчик числа правильных замеров, три триггера, схема формирования импульса периода колебаний, схема деления, три схемы И и две схемы формиронания опорной частоты, причем выход первого.импульса электронного коммутатора соединен с первыми управляющими входами первого, второго и третьего счетчиков импульсов опорной частоты и с первым входом первой схемы И, а выход третьего импульса электронного коммутатора соединен со вторым управляющим входом второго счетчика, при этом счетные входы первого, второго и третьего счетчиков и первый вход второй схемы И через первую схему формирования опорной частоты соединены с первым выходом источника опорной частоты, второй выход которого через вторую схему формирования опорной частоты соединен с первым входом третьей схемы И, выходы первого счетчика соединены с входами первого триггера, выход которого соединен со нторым входом второй схемы И и с третьим управляющим входом второго счетчика, выход кото-. рого соединен с установочным входом второго триг-ера, а выходы третьего счетчика через третий триггер подключены к второму входу первой схемы И, выход которой соединен .со сбрасывающим входом второго триггера, ныход которого соединен с третьим входом второй схемы И и входом счетчика числа правильных замеров, вы- ход которого через схему формирования импульса периода колебаний баланса, подключен к четвертому входу второй схемы И и второму входу третьей схемы И, при этом выход каждой из них соединен с соответствующим входом схемы деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 362277, кл. G 04 С 7/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 586418, кл. G 04.С 7/12, 1976 (прототип).

838658

ФгГ. (Л затр

Хоаж р

Заказ 4440/71 Тираж 457, Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В, Митряев

Редактор A. Наурсков Техред;М„ Коштура Корректор H. Шароши