Электронные часы с радиокоррекцией Советский патент 1987 года по МПК G04C11/02 

1

Изобрете1ше относится к службе единого времени, может быть использовано для длительного точного хранения времени на приемных пунктах, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность регулярных поверок местной шкалы времени и частоты опорного генератора по сигналам пе- редагоо их станций службы единого времени, и является усовершенствованием основного .изобретеьшя по авт. св. № 800954.

Цель изобретения - повьшение точности коррекции при автономном режиме работы.

На чертеже представлена структурная функциональная схема электронных часов 9 радиокоррекцией. Элект ронные часы с радиокоррекцией содержат опорный генератор 1, хранитель 2 времени, блок 3 корректировки шкалы времени, блок 4 привязки, блок 5 анализа, блок 6 автоматической регулировки хода часов, реле 7 времени, точньй генератор 8, блок 9. уп- равле шя, корректор 10 частоты, вычислитель 11 поправки шкалы времени и регулятор 12 частоты.

Электронные часы с радиокоррекци- . ей работают следующим образом.

После получения с реле 7 времени разрешения н а подстройку частоты опорного генератора 1 под частоту точного генератора 8 блок 9 управления формирует сигнал воздействия на корректор 10 частоты, которьш в ответ на это воздействие формирует, выходной сигнал, по величине которого можно судить о расхождении между частотами опорного генератора 1 и. точного генератора 8 и вычислить возможный уход шкалы .времени часов через заданный отрезок времени после включения точного генератора 8. Ориентируясь на линейный закон изменения частоты опорного генератора 1, уход шкалы времени часов за заданный интервал измерения можно вьфазить выражением

AT ,Т i-,

где лТ - уход шкалы времени;

Т - интервал времени измерения;Л аг/Т-;

(f можно определить в а , где п - показания дат1f

Г

относительное изменение частоты опорного генератора 1 за интервал Т.

1363130 2

При использовании датчика изменения частоты с относительной разрешающей способностью виде

чика изменения частоты. Отсюда получаем ЛТ n tf т, Т. Т,-Т, где T.j- моменты текущего времени, соответствующие началу и концу ин-

0 тервала времени измерения; (/ ifj2.

Вычислитель 11 поправки временной шкалы по сигналу блока 6 автоматической регулировки хода часов, поступающему одновременно на его управляющий вход и на вход реле 7 времени, принимает на свой информационньй вход сигнал с выхода блока 9 управления, содержащего датчик изменения частоты, который и формирует этот

2Q сигнал, поступающий также на вход корректора 10 частоты. На опорный вход вычислителя II поправки шкалы времени поступают сигналы кода текущего времени с соответствующего

25 выхода хранителя 2 времени. Вычислитель 11 поправки временной щкалы преобразует сигнал с информационного входа в форму, удобную для цифровой обработки, фиксирует моменты текуще-

30 го времени, соответствукяцие началу и концу временного интервала между подстройками частоты опорного генератора I под частоту точного генератора 8, вычисляет поправку ЛТ и форми рует сигнал управления регулятором 12 частоты. Этот сигнал с соответствующего выхода вычислител.я 11 поправки шкалы времени поступает на вход регулятора 12 частоты, который воз40 действует на частоту опорного генератора 1 по его входу.

Сигнал, содержащий информацию о вычисленной поправке с корректирующего выхода вычислителя 11 поправки

45 шкалы времени поступает на соответствующий вход блока 5 анализа,. кото рый сравнивает полученную величину поправки с величиной допустимого расхождения шкал времени хранителя 2

gg времени и эталонной, которая поступает из блока 6 автоматической регулировки хода часов. Если вычисленная величина превышает допустимую (заданную) величину, блок 5 анализа выра-

с.батывает сигнал ввода поправки времени. Поправка времени и сигнал ее ввода с соответствующих выходов блока 5 анализа поступают на входы блока 3 корректировки шкалы времени, который

(f можно определить в а , где п - показания датспользовании датчика изменения ты с относительной разрешающей бностью

вводит поправку в шкалу времени хранителя 2 времени.

Поправка первоначально вводится в один из каналов хранителя 2 времени, который при этом отключается от схемы формирования сигналов времени. После этого блок 3 корректировки шкалы времени измеряет сдвиг между временными метками корректированного и некорректированного каналов хранителя 2 времени. Если величина измеренного сдвига не отличается от величины поправки более чем на дискрет поправки, дается разрешение на ввод поправки в остальные каналы хранителя 2 времени. Если измеренный сдвиг отличается от величины поправки более чем на установленный дискре ввод поправки в остальные каналы хра нителя 2 времени запрещается и операция повторяется. Таким образом гарантируется правильность ввода поправки в шкалу хранителя времени, что способствует повьппению надежности точного хранения времени.

Блок 9 управления по разрешающему сигналу с реле 7 времени, которое включается блоком 6 автоматической регулировки хода часов, форми- рует сигнал воздействия на ко ррек- тор 10 частоты, производяиц1Й подстройку частоты опорного генератора 1 под точный генератор 8, точность установки частоты которого от- носительно эталонной и ее стабильность по крайней мере на порядок вьгазе этих параметров опорного генератора 1. Продолжительность подстройки определяется длительностью сигна- ла с реле 7 времени.

Перед разрешением на подстройку частоты опорного генератора 1, который служит источником сигнала исходной частоты для часов, под частоту точного генератора 8 реле 7 времени по команде с .блока 6 автоматической регулировки хода часов дает сигнал на включение точного генератора 8.

Программа включения точного ге- нератора 8 и формирования разрешакг- щего сигнала по подстройку частоты опорного генератора 1 определяется блоком 5 анализа по результатам анализа хода часов на основании измере- НИИ поправок на шксшу хранителя 2 с помощью блока 4 привязки и формируется блоком 6 автоматической регулировки хода часов.

Блок 4 привязки измеряет сдвиг между временными метками хранителя 2 времени и эталонными метками службы единого времени, транслируемыми по радиоканалу, и передает измеренную величину поправки в блок 5 анац11за, который сопоставляет измеренную величину с допустимым расхождением шка хранителя времени и эталонной, предварительно записанным в блок 5 анализа. Как только измеренная величина превысит допустимую, блок 5 анализа вырабатывает сигнал ввода поправки, который одновременно с сигналом величины поправки передается в хранитель 2 времени. Продолжительность корректирующего воздействия на шкалу времени часов при этом определяется ТОЛ1.КО длительностью сигнала ввода.

Блок 3 корректировки шкалы времени вычисляет н&бег поправки как разность в поправках на крайних точках временного интервала между измерениями поправки, а также вычисляет разность в набегах поправок на соседних одинаковых временных интервалах. Вычисленные величины поступают в блок 5 анализа, где каждая из них сравнивается с предыдущей. Когда разность между набегами поправки на соседних одинаковых интервалах хранения времени между измерениями поправки станет постоянной величиной с отклонениями , определяемыми нелинейностью закона старения опорного кварцевого генератора 1, прекращается проведение регулярных -поверок часов и производится анализ их работы с целью определения закономерностей их хода.

Формула изобретения

Электронные часы с радиокоррекцией по авт. св. № 800954, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения точности коррекции при автономном режиме работы устройства, введены последовательно соединенные вычислитель поправки шкалы времени и регулятор частоты, при этом выход регулятора частоты подключен к управляющему входу опорного генератора, к управляющему, информационному и опорному входам вычислителя поправки шкалы времени подключены

513631306

соответственно выход блока автома- а корректирующий выход вычислителя тпческой регулировки хода часов, поправки шкалы времени подключен к блока управления и хранителя времени, дополнительному входу блока.анализа,

Изобретение относится к службе единого времени и повьшает точность коррекции при автономном режиме работы. Устр-во содержит опорный г-р 1, хранитель 2 времени, блок 3 корректировки шкалы времени, блок 4 привязки, . блок 5 анализа, блок 6 автоматич.- регулиров-ки ход а часов, реле 7 времени, точный г-р 8, блок 9 управления , корректор 10 частоты, вычислитель 11 поправки шкалы времени и регулятор 12 частоты. Программа включения г-ра 8 и формирования разрешающего сигнала на подстройку г-ра 1 определяется блоком 5 по результатам анализа хода часов на основании измерений поправок на шкапу хранителя 2 с помощью блока 4 и формируется блоком 6. 1 ил. со Р со со о f4)