Устройство для поверки электрических секундомеров Советский патент 1988 года по МПК G04F7/06 

(21)4112842/24-10

(22)24.06.86

(46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) В. Н. Катышев

(53)681.11(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 390500, кл. G 04 F 7/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 11230I8, кл. G 04 F 7/00,. 1982.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕКУНДО/ЦЕРОВ

(57)Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности поверки. При нажатии кнопки «Старт сигнал с формирователя 6 запускает реле 7 или 8, включающее секундомер 4, Одновременно запускается счетчик 10. Величина временного интервала в коде поступает с задатчика 9 и фиксируется регистром памяти. Информация высвечивается на табло 12. Сигнал окончания счета со счетчика 10 поступает на вход формирователя 6, вырабатывающего сигнал отключения реле 7 или 8. Одновременно сигнал окончания счета приходит в задат- чик 9. производит перезапись из регистра памяти в счетчик 10, запускает сигнализатор 14 окончания цикла поверки. 4 ил.

(Л

со со

N3 СП

оо

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исгюльзовано для поверки электрических секундомеров.

Це.ль изобретения - новышение достоверности юверки путем включения секундомера в момент максимальной амнлитуды иеременногч) питающего нанряжения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема синхронизатора; на фиг. 3 - функциональная схема первого электронного реле для э.чектрических секундомеров с электромагнитом запуска неременного тока; на фиг. 4 функциональная схема второго электронHoi o реле для электрических секундомеров с вибрационным приводом .

Устройство для поверки электрических секундомеров (фиг. 1 ) содержит блок 1 опорньгх частот, формирователь 2 гармонического сигнала, усилитель 3 мощности, по- веряем1 1е электросекундо.меры 4, синхронизатор 5 включения, формирователь 6 управляющих напряжений, первое 7 и второе 8 электронHb ie реле, задатчик 9 временных интервалов, реверсивный счетчик 10, .дешифратор 11, блок 12 индикации I, счетчик 13 циклов и сигнализатор 14.

Первый выход блока 1 опорных частот соединен чере.з формирователь 2 гармонического сигнала и синхронизатор 5 включении с первым входом формирователя 6 управляющих напряжений, первый выход KOTopoi o подключен к первому входу ревер- сивпого счетчика И). Второй выход блока 1 опорпых частот соединен через реверсивный счетчик 10 с вторым входом формирова- те;1я () у 1равляющи ; напряжений, второй KOTopoi c.) подключен через счетчик 1,3 циклов к первому входу блока 12 индикации. Третий выход блока 1 опорных частот соединен через первое электронное реле 7 с первой тиной подключения электросекундомера 4, а третий и четвертый выходы формировате,тя 6 управляющих напряжений соединены соответственно с вторым входом первого электронного реле 7 и через второе электронное реле 8 с второй Н1ИНОЙ подключения электросекундомера 4. Выход задатчика 9 временных интервалов соединен с третьим входом формирователя 6 управляющих напряжений, пятый вьгчод которого подключен через сигнализатор 14 к второму входу блока 12 индикации. Второй выход реверсивного счетчика 10 соединен через дешифратор 11 с третьим входом блока 12 индикации, а второй выход формирователя 2 гармонического сигнала подключен через усилитель мощпости 3 к тине питания электросекундомера 4.

Блок 1 опорных частот содержит кварцевый 1 енератор и последовательно соединенные с ним делители частоты, причем на

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первом выходе блока формируется напряжения с частотой 50 Гц, на Быходе-им пульсы управления ронным реле, на третьем выходе

меандр втором элект- счетные

импульсы. Формирователь 2 гармонического сигнала содержит преобразователь прямоугольных сигналов в треугольные, избирательный фильтр (50 Гц) и усилитель с системой автоматической регулировки усиления для получения сигнала стабилизированной амнлитуды. Усилитель 3 мощности собран по двухтактной схеме на радиолампах с трансформаторным выходом и имеет выходную мощность 100 Вт.

Синхронизатор 5 включения (фиг. 2) содержит схему 15 экстрематора, схему 16 формирования одиночного импульса и формирователь 17 короткого управляющего импульса. Вход схемы 15 соединен с выходом формирователя 2 гармонического сигнала, а выход подключения - с первым входом схе.мы 16 фор.мирования одиночного импульса, первый и второй выходы которой соединены с первым и вторым входами формирователя 17 короткого импульса. Первый выход формирователя 17, в свою очередь, соединен с вторым входом схе.мы 16, второй выход - с входом формирователя 6 унравляющих напряжений. Выход ко.ман- ды «Старт формирователя 6 соединен с вторым входом схемы 16. Прямой вход первого усилителя 18 схемы 15 соединен с выходом формирователя 2 и через масщтаби- рующий резистор с инверсным входом второго усилителя 19, прямой вход которого соединен с общей щиной. Инверсный вход первого усилителя 18 соединен со следящим конденсатором 20, а через встречно- паралле:1ьно включенные диоды - со своим выходом. Выходы усилителей 18 и 19 через масштабирующие резисторы соединены с прямым входом усилителя 21, играющего роль ограничителя.

Вы.чод усилителя 21 соединен с входом согласующего триггера Шмитта 22 схемы 16, а вы.ход триггера 22 соединен с синхро- низирующи.м входо.м триггера 23 и с первым входом элемента И-НЕ 24 формирователя 17. Второй вход элемента И-НЕ 24 соединен с прямым выходо.м триггера 23, инверсный выход которого соединен с входом установки в «О триггера 25, причем его вход синхронизации соединен с прямым выходом триггера 26. Вход установки в «1 триггера 26 соединен с выходом команды «Старт формирователя 6, а выход элемента И - НЕ 27 формирователя 17 коротких импульсов соединен с входом формирователя 6 для выработки команды запуска реверсивного счетчика 10 и электронных реле 7 и 8.

Формирователь 6 управляющих напряжений содержит триггеры управления электройными реле 7 и 8, формирователи коротких импульсов от кнопок «Старт, «Стоп, «Сброс и «Цикл, триггеры управления счетчиком 10 и сигнализатором 14.

Стабилизированный кварцевым резонатором генератор блока 1 выдает после деления три частоты: 10 Гц - на реверсивный счетчик 10; 50 Гц - на формирователь 2; 1000 Гц - на вход электронного реле 7.

Формирование гармонического сигнала

а выход через элемент НЕ 29 - с входом импульсного усилителя 30, вторичная обмотка импульсного трансформатора котоЭлектронное реле 7 (фиг. 3) содержит -5 входной элемент И-НЕ 28, элемент НЕ 29, импульсный усилитель 30, тринистор 31 и диодный мост 32. Первый вход элемента И-НЕ 28 соединен с первым выходом формирователя 6 управляющих напряжений, 10 осуществляется активным полосовым филь- второй вход - с вторым ыходом блока 1, из меандра напряжения с частотой

50 Гц с последующей стабилизацией выходного -сигнала на уровне 0,7 В эффективного значения. Затем сигнал поступает на рого соединена с управляющим электродом регулируемого усилителя 3 мощности тринистора 31, включенного в диагональ диапазоном регулировки от 0-300 В и

постоянного тока диодного моста 32, в диагональ переменного тока которого включены пусковой электромагнит поверяемого электросекундомера 4 и источник напряжения промыщленной частоты.

Электронное реле 8 (фиг. 4) содержит элемент НЕ 33, оптрон 34, тринистор 35 и диодный мост 36. Вход элемента НЕ 33 соединен с вторым выходом формирователя

6 управляющих напряжений, а выход под- js щ ее электросе кундомер 4. Одновременно им ключей к светодиоду оптрона 34, фотодиод„улье управления приходит на первый вход

реверсивного счетчика 10 и запускает его. Величина временного интервала в коде 8-4-2-1 поступает с шифратора задат- чика 9 и фиксируется регистром памяти.

далее на электросекундомер 4. Этот же сигнал 0,7 В с выхода формирователя 2 гармонического сигнала поступает на вход синхронизатора 5 включения, который выраба- тывает сигнал на формирователь 6 по максимуму положительной полуволны синусоидального напряжения. При нажатии кнопки «Старт сигнал с формирователя 6 запускает электронное реле 7 или 8, включаюкоторого включен в цепь управляющего электрона тринистора 35, который, в свою очередь, включен в диагональ постоянного тока диодного моста 36. В диагональ переменного тока включены вибратор электри- 3Q Информация высв ечивается на цифровом

ческого секундомера 4 и выход усилителя 3 мощности.

Задатчик 9 содержит клавищное контактное устройство и щифратор, информация с которого в коде 8-4-2-1 поступает в регистр памяти и хранится в нем до окончания всех циклов поверки до смены величины интервала времени.

Счетчик 10 содержит пять последователь35

табло блока 12 индикации. При запуске реверсивного счетчика 10 информация в счетчике начинает убывать, что отображается блоком 12 индикации. Сигнал окончания счета со счетчика 10 поступает на в.ход формирователя 6, который вырабатывает сигнал отключения электронного реле 7 или 8. Секундомер 4 останавливается. Одновременно сигнал окончания счета приходит в задатчик 9 и производит перезапись

табло блока 12 индикации. При запуске реверсивного счетчика 10 информация в счетчике начинает убывать, что отображается блоком 12 индикации. Сигнал окончания счета со счетчика 10 поступает на в.ход формирователя 6, который вырабатывает сигнал отключения электронного реле 7 или 8. Секундомер 4 останавливается. Одновременно сигнал окончания счета приходит в задатчик 9 и производит перезапись

но включенных декадных счетчиков интервала времени и пять диодных матриц для дО информации из регистра памяти в ревер- выделения нулевого состояния всех счетчи-сивный счетчик 10, запускает световой и

ков. Входы синхронизации счетчиков времени объединены и подключены к триггеру управления формирователя 6. Дешифратор 11 содержит дещифраторы двоично-десятичных кодов по числу цифровых индикаторов блока 12 индикации. Блок 12 индикации образуют цифровые газоразрядные индикаторы по числу разрядов счетчика и один служебный буквенный индикатор.

45

звуковой сигнализатор 14 окончания цикла поверки. Каждый сигнал запуска реверсивного счетчика 10 является информативным сигналом для счетчика 13 циклов. Порядковый номер цикла высвечивается на блоке 12 индикации.

Сигнал с формирователя 2 поступает иа прямой вход усилителя 18. Из-за обратной связи, образованной встречно-пара.млель- Счетчик 13 циклов содержит формирова- 50 но вк тюченными диодами, напряжение на

следящем конденсаторе 20 отличается от напряжения на выходе усилителя 18 на величину прямого падения напряжения на пих. В области экстремума потенциал входов

сигнала кнопки «Сброс. Сигнализатор 14 55 изменяет свой знак, а выходное напряжение включает в себя тональный генератор иусилителя 18 скачком изменяется на зна

низкочастотный генератор прерывания то-чение падающего на диодах напряжения.

нального сигнала, который одновременноВыходное напряжение усилителя 18 и входтель счетного импульса из сигнала управления включения реверсивного счетчика 10 и декадный счетчик, вход обнуления которого подключен к выходу формирователя

управляет и индикацией служебного знака на блоке 12 индикации 12.

Устройство работает следующим образом.

Стабилизированный кварцевым резонатором генератор блока 1 выдает после деления три частоты: 10 Гц - на реверсивный счетчик 10; 50 Гц - на формирователь 2; 1000 Гц - на вход электронного реле 7.

Формирование гармонического сигнала

осуществляется активным полосовым филь- ром из меандра напряжения с частотой

50 Гц с последующей стабилизацией выходного -сигнала на уровне 0,7 В эффективного значения. Затем сигнал поступает на регулируемого усилителя 3 мощности диапазоном регулировки от 0-300 В и

щ ее электросе кундомер 4. Одновременно им „улье управления приходит на первый вход

далее на электросекундомер 4. Этот же сигнал 0,7 В с выхода формирователя 2 гармонического сигнала поступает на вход синхронизатора 5 включения, который выраба- тывает сигнал на формирователь 6 по максимуму положительной полуволны синусоидального напряжения. При нажатии кнопки «Старт сигнал с формирователя 6 запускает электронное реле 7 или 8, включаю

табло блока 12 индикации. При запуске реверсивного счетчика 10 информация в счетчике начинает убывать, что отображается блоком 12 индикации. Сигнал окончания счета со счетчика 10 поступает на в.ход формирователя 6, который вырабатывает сигнал отключения электронного реле 7 или 8. Секундомер 4 останавливается. Одновременно сигнал окончания счета приходит в задатчик 9 и производит перезапись

информации из регистра памяти в ревер- сивный счетчик 10, запускает световой и

звуковой сигнализатор 14 окончания цикла поверки. Каждый сигнал запуска реверсивного счетчика 10 является информативным сигналом для счетчика 13 циклов. Порядковый номер цикла высвечивается на блоке 12 индикации.

ное напряжение, инвертируемое с помощью масштабного усилителя 19, суммируются и ограничиваются усилителем 21. В результате на выходе усилителя 21 получают импульсы положительной полярности, фронты которых соответствуют положительному экстремуму входного сигнала. Полученный меандр поступает на вход согласующего триггера Шмитта 22. При нажатии кнопки «Старт сигнал с формирователя 6 поступает на S-вход управляющего триггера 26. Переход 01 с прямого выхода триггера 26 поступает на синхронизирующий вход триггера 25 и переключает его в состояние «1. Первый переход 01 на S-входе триггера 23 устанавливает его в состояние «1, и пере- к тючает триггер 25 по асинхронному R-BXO- ду в состояние «О и удерживает его в этом состоянии, пока триггер 23 находится в состоянии «1. Последующий переход 01 входного сигнала устанавливает в состояние ,«О

поступление импульсов через элемент И-НЕ 28 и элемент НЕ 29 на вход усилителя 30 прекращается, тринистор 31 выключается и отключает электромагнитную муфту сцеп- лення секундомера 4. Электронное реле 8,

исходное состояние которого соответствует нормально замкнутому контакту, предназначено для управления секундомером 4 с виб- рациониым приводом. В исходном состоянии «1 с инверсного выхода триггера 37

10 схемы управления электронными реле 7 и 8 поступает иа вход мощного элемента НЕ 33, на выходе которого включен светодиод опт- рона 34, фотодиод которого включен между анодом и управляющим электродом три. нистора 35, который, будучи включенным в диагональ постоянного тока диодного моста 36, щунтирует ее, а мост, в свою очередь, щунтирует обмотку вибратора электросекундомера 4. При нажатии пусковой кнопки импульс синхронизатора 5 включения

триггер 23 и через инвертор 21 триггер 26, 20 опрокидывает триггер 37 схемы управления

25

т.е. схема 16 формирования одиночного импульса устанавливается в исходное состояние.

Полученный короткий отрицательный импульс с выхода элемента И - НЕ 27 поступает на второй вход формирователя 6, который вырабатывает сигнал запуска реверсивного счетчика 10. Одновременно сигнал с выхода синхронизатора 5 включения поступает на S-вход триггера 37 схе.мы управления электронными реле 7 и 8 в формиро- ЗО вателе 6 управляющих напряжений. В исходном состоянии на прямом выходе триггера 37 присутствует «О, а на инверсном - «1.

Электронное реле 7, исходное состояние которого соответствует нормально открытому контакту, предназначено для включения электрического секундомера 4 с электромеханической муфтой сцепления и синхронным двигателем. При нажатии кнопки «Старт импульс с выхода синхронизатора 5 включения опрокидывает триггер 37 и «1 с прямого выхода поступает на один из входов элемента И-НЕ 28, на друго.м входе которого присутствует импульсная последовательность 1000 Гц с второго выхода

35

40

электронными реле 7 и 8 и «0 с его инверсного выхода поступает на вход элемента НЕ 33. Светодиод оптрона 34 гаснет. Фотодиод оптрона резко увеличивает свое сопротивление. Тринистор 35 закрывается и перестает шунтировать диагональ диодного моста 36, а переменный ток начинает поступать в обмотку вибратора электрического секундомера 4.

Формула изобретения

Устройство для поверки электрических секундомеров, содержащее блок опорных частот, формирователь управляющих напряжений и дешифратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверностн поверки путем включения секундомера при максимальной амплитуде переменного питающего напряжения, в него введены два электронных реле, реверсивный счетчик, синхронизатор включения, формирователь гармонического сигнала, усилитель мощности, блок индикации, задатчик временных интервалов, счетчик циклов и сигнализатор, причем первый выход блока опорных частот

блока 1. Импульсы проходят через элемент 45 соединен через формирователь гармоничесИ-НЕ 28, инвертируются элементом НЕ 29 и поступают на вход импульсного усилителя 30. С вторичной обмотки импульсного трансформатора Тр положительные импульсы поступают на управляющий электрод три- нистора 31. Тринистор открывается и шунтирует диагональ постоянного тока диодного моста 32, при этом пусковой электромагнит срабатывает, зубцы муфты входят в зацепление с механизмом секундомера 4 и начинается отсчет времени. По окончании заданного интервала времени фор.мирова- телем 6 вырабатывается сигнал, который возвращает триггер 37 в исходное состояние.

50

кого сигнала и синхронизатор включения с первым входом формирователя управляющих напряжений, первый выход которого подключен к первому входу реверсивиого счетчика, второй выход блока опорных частот соединен через реверсивный счетчик с вторым входом формирователя управляющих напряжений, второй выход которого подключен через счетчик циклов к первому входу блока индикации, третий выход бло- 55 ка опорных частот соединен через первое электронное реле с первой шиной подключения проверяемого электрического секундомера, а третий и четвертый выходы формипоступление импульсов через элемент И-НЕ 28 и элемент НЕ 29 на вход усилителя 30 прекращается, тринистор 31 выключается и отключает электромагнитную муфту сцеп- лення секундомера 4. Электронное реле 8,

исходное состояние которого соответствует нормально замкнутому контакту, предназначено для управления секундомером 4 с виб- рациониым приводом. В исходном состоянии «1 с инверсного выхода триггера 37

схемы управления электронными реле 7 и 8 поступает иа вход мощного элемента НЕ 33, на выходе которого включен светодиод опт- рона 34, фотодиод которого включен между анодом и управляющим электродом три нистора 35, который, будучи включенным в диагональ постоянного тока диодного моста 36, щунтирует ее, а мост, в свою очередь, щунтирует обмотку вибратора электросекундомера 4. При нажатии пусковой кнопки импульс синхронизатора 5 включения

электронными реле 7 и 8 и «0 с его инверсного выхода поступает на вход элемента НЕ 33. Светодиод оптрона 34 гаснет. Фотодиод оптрона резко увеличивает свое сопротивление. Тринистор 35 закрывается и перестает шунтировать диагональ диодного моста 36, а переменный ток начинает поступать в обмотку вибратора электрического секундомера 4.

Формула изобретения

Устройство для поверки электрических секундомеров, содержащее блок опорных частот, формирователь управляющих напряжений и дешифратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверностн поверки путем включения секундомера при максимальной амплитуде переменного питающего напряжения, в него введены два электронных реле, реверсивный счетчик, синхронизатор включения, формирователь гармонического сигнала, усилитель мощности, блок индикации, задатчик временных интервалов, счетчик циклов и сигнализатор, причем первый выход блока опорных частот

соединен через формирователь гармоничес0

кого сигнала и синхронизатор включения с первым входом формирователя управляющих напряжений, первый выход которого подключен к первому входу реверсивиого счетчика, второй выход блока опорных частот соединен через реверсивный счетчик с вторым входом формирователя управляющих напряжений, второй выход которого подключен через счетчик циклов к первому входу блока индикации, третий выход бло- 5 ка опорных частот соединен через первое электронное реле с первой шиной подключения проверяемого электрического секундомера, а третий и четвертый выходы формирователя управляющих напряжении соединены соответственно с вторым входом первого электронного реле и через второе электронное реле с второй шиной подключения проверяемого электрического секундомера, выход задатчика временных интервалов соединен с третьим входом формирователя управляющих напряжений, пятый

выход которого подключен через 1. игн;)лиза- тор к второму входу блока индикации, второй выход реверсивного счетчика соединен через дешифратор с третьим «одом блока индикации, а второй выход формирователя гармонического сигнала подк-чючен через усилитель моншости к тине пиания проверяемого электрического секундомера

(риг. г

9+/

6 +Е