Устройство автоматической сверки шкал времени Советский патент 1989 года по МПК G04C11/02 

114641

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах сверки шкал времени по радиоканалам.

Цель изобретения - повышение оперативности и точности сверки путем . одновременного определения поправки времени и времени распространения

Сигнала.

На фиг. 1 изображена структур- .ная схема устройства; на фиг. 2 и 3 вр еменные диаграммы работы устройства.

Устройство соде ржит первый триггер 1, подключенный своим выходом к первому входу первого элемента И 2, последовательную цепь из меры 3 времени формирователя 4 частоты, хранителя 5 времени, второго триггера 6, второго элемента И 7 и первого элемента ИЛИ 8, последовательную цепь из приемника 9, декодера 10, третьего триггера 11, третьего элемента И 12 и второго элемента ИХШ 13, первый 14 и второй 15 счетчики, последовательную цепь из третьего элемента ИЛИ 16, четвертого триггера 17, четвертого элемента И 18 и третьего счетчика 19, блок 20 элементов ИЛИ, подключенный через дешифратор 21 к индикатору 22, а также пятый 23 .и шестой 24 триггеры, два блока 25 и 2 элементов И, две шины 27 и 28 счетных импульсов, шину 29 передачи, дифференцирующую цепь 30, ждущий мультивибратор.31 и блок 32 определения знака поправки времени.Блок 32 содержит элемент ИЛИ 33, три ждущих мультивибратора 34 - 36, две дифференцирующие цепи 37 и 38 и три ключевых элемента И 39 - 41.

Счетчики 14 и 15 соединены своими выходами соответственно с первым и вторым входами блока 30 определения знака поправки времени. Первая шина 27 счетных импульсов подключена к второму входу элемента И 2. Второй выход декодера 10 соединен с первыми входами триггеров 1 и 6, а вькод хранителя 5 времени подключен к шине 29 передачи, к второму входу триггера 1 и к входам сброса триггеров 23 и 24, выходы которых соединены с входами управления соответственно блоков 25 и 26 элементов И. Выход элемента И 2 подключен к вторым входам элементов ИЛИ 8 и 13, выходы которых соединены со счетными входами соответственно

0

5

0

5 Q

5

0

5

0

362

счетчиков 14 и 15, подключенных своими выходами к двум входам элемента ИЛИ 16. Выход триггера 15 соединен через дифференцирующую цепь 30 и ждущий мультивибратор 31 с вторым входом триггера 1. Второй вход элемента И 18 подключен к второму входу элемента И 7 и к шине 27 счетных импульсов, а вторая шина 28 счетных импульсов соединена с вторым входом третьего элемента И 12. Первый и второй входы блока 32 определения знака поправки времени подключены к установочным входам триггеров 23 и 24, а прямой и инверсный выходы счетчика 19 соединены соответственно через блоки 25 и 26 элементов И к двум входам блока 20 элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Сформированньй с помощью меры 3 времени и преобразователя 4 в хранителе 5 времени запросньй импульс подается на передачу. Одновременно запросный импульс подается на схему выделения сигнала поправки на триггеры 6 и 11. Эти триггеры открывают элементы И 7 и 12, и счетные им- пульсы через элементы 8 и 13 начинают поступать.на счетчики 14 и 15.

На ведомой шкале принимается запросный сигнал, который переизлучается бортовым передатчиком. При этом излучается следующий после момента приема собственный сигнал бортовой шкалы времены. Эти импульсы принимаются приемником 9, декодируются в декодере 10 и переизлученный запросный импульс изменяет состояние триггера 11, который запирает элемент И 12 и прекращает поступление счетных импульсов в счетчик 15. Частота счетных импульсов здесь выбирается равной fct,/2, поэтому счетчик 15 регистрирует число, пропорциональное времени распространения сигнала от передатчика до приемника.

Изменение состояния триггера 6, запирание элемента И 7 и прекращение счета счетчиком 14 осущес твляет- ся принятым импульсом бортовой шкалы времейи.

Таким образом, счетчик 15 записывает число, пропорциональное времени распространения tp, а счетчик 14, в зависимости от знака поправки U и соотношения между поправкой U и tp, записывает одно из трех чисел: и+ Ср,

T- -U+ Cp при опережении бортовой шкалы или T-U+ Гр при ее отставании, что иллюстрируется графиками (фиг.2а,б,в).

Вычтя из показания счетчика 14 показания счетчика 15, получают одну из трех величин: U;T+U;T-U. Вычитание показаний счетчиков 14 и 15 происходит следующим образом.

шкала времени опережает шкалу времени устройства. Если же этот импульс попадает в интервал Т/2-Т (фиг.Зж), то имеет место, отставание внешней шкалы времени. Таким образом определяется знак поправки времени.

Импульс с элемента ИЛИ 33, означающий опережение внешней шкалы от-

Принятый приемником 9 импульс шка- ю носительно шкалы устройства, или им25

30

лы подвижного объекта с выхода декодера 10 изменяет состояние триггера, который открывает элемент. И 2 и счетп ные импульсы через элементы ИЛИ 8 и 13 дозаполняют счетчики 14 и 15 15 до полной емкости, после чего на их выходах появляются выходные импульсы. Так как в счетчике 14 всегда записано большее число, то и дозаполняется он быстрее, поэтому выходной импульс чале появляется на его выходе, Выходные импульсы счетчиков 14 и 15 через элемент ШШ 16 поступают на вход .счетного триггера 17. Триггер формирует импульс, длительность которого равна одной из трех величин: U; T+U; Т-и. Этот импульс открывает элемент И 18 и счетные импульсы с частотой f(,t заполняют счетчик 19. Определение знака поправки происходит в блоке 32 следующим образом.

Выходной импульс со счетчика 14 (фиг. За) подается на ждущий мультивибратор 34, .который формирует импульс длительностью Т/2 (фиг. Зб). Этот импульс подается на дифференцирующую цепь 37 (фиг. Зв) и задним фронтом продифференцированного импульса запускается ждущий мультивибратор 35 (фиг. Зг). Сформированный импульс длительностью Т/2 также дифференцируется цепью 38 (фиг. Зд) и задним фронтом запускает ждущий мультивибратор 36, формирующий импульс длительностью Т/2.

Таким образом, на элементы И 39 - 41 подаются импульсы длительностью Т/2 последовательно во времени, следуя друг за другом без интервалов. Импульс со счетчика 15 (фиг. Зе) определяющий положение сигнала времени внешней щкалы, подается на все три элементы И 39 - 41 одновременно. Выходной импульс появляется на выходе того элемента, на котором в данный момент присутствует разрешение длительностью Т/2. При этом, если импульс со с четчика 15 попадает в интервал О-Т/2 или Т-3/2Т, то внешняя

пульс с элемента И 37, означающий ее отставание, подается на триггеры 23 и 24 соответственно.

Емкость счетчика 19 выбирают следующим образом. Обычно в системе еди ного времени поправка в шкале не может быть более полпериода единичного

Т

интервала Т, т.е. U Тогда максимальную емкость счетчика выбирают из условия измерения интервала Т/2. Поэтому при измерении величины T-U счетчик делает два полных цикла подсчета, после которых сбрасывается в нулевое состояние, а затем отсчитыва ет оставшуюся величину, т.е. U.

При измерении величины T-U (шкала борта отстает) величину поправки сле дует считывать с инверсных выходов триггеров счетчика 19. Управление вы ходами осуществляется сигналами с триггеров 23 и 24 через блоки 25 и 2 элементов И.

Выходы блоков 25 и 26 через блок 20 элементов ИЛИ подключены к двоично-десятичному дешифратору 21 и результат измерения в десятичном виде отображается на индикаторе 22.

Формула изобретения

Устройство автоматической сверки шкал времени, содержащее первый и второй счетчики, соединенные выходам соответственно с первым и вторым вхо . дами блока определения знака поправки времени, первый триггер, подклю- ченньм выходом к первому входу перво го элемента И, и две шины счетных им пульсов, первая из которых соединена с вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения оперативности и точности сверки путем одновременного определения поправки времени и време ни распространения сигнала, в него введены последовательная цепь из мер времени, формирователя частоты, хранителя времени, второго триггера, второго элемента И и первого элемен40

50

55

шкала времени опережает шкалу времени устройства. Если же этот импульс попадает в интервал Т/2-Т (фиг.Зж), то имеет место, отставание внешней шкалы времени. Таким образом определяется знак поправки времени.

Импульс с элемента ИЛИ 33, означающий опережение внешней шкалы от-

носительно шкалы устройства, или им5

0

пульс с элемента И 37, означающий ее отставание, подается на триггеры 23 и 24 соответственно.

Емкость счетчика 19 выбирают следующим образом. Обычно в системе единого времени поправка в шкале не может быть более полпериода единичного

Т

интервала Т, т.е. U Тогда максимальную емкость счетчика выбирают из условия измерения интервала Т/2. Поэтому при измерении величины T-U счетчик делает два полных цикла подсчета, после которых сбрасывается в нулевое состояние, а затем отсчитывает оставшуюся величину, т.е. U.

При измерении величины T-U (шкала борта отстает) величину поправки следует считывать с инверсных выходов триггеров счетчика 19. Управление выходами осуществляется сигналами с триггеров 23 и 24 через блоки 25 и 26 элементов И.

Выходы блоков 25 и 26 через блок 20 элементов ИЛИ подключены к двоично-десятичному дешифратору 21 и результат измерения в десятичном виде отображается на индикаторе 22.

Формула изобретения

Устройство автоматической сверки шкал времени, содержащее первый и второй счетчики, соединенные выходами соответственно с первым и вторым вхо- дами блока определения знака поправки времени, первый триггер, подклю- ченньм выходом к первому входу первого элемента И, и две шины счетных импульсов, первая из которых соединена с вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения оперативности и точности сверки путем одновременного определения поправки времени и времени распространения сигнала, в него введены последовательная цепь из меры времени, формирователя частоты, хранителя времени, второго триггера, второго элемента И и первого элемен

514641

та liltH, последовательная цепь из при- .емника, декодера, третьего триггера, третьего элемента И и второго элемента ИЖ, последовательная цепь из третьего элемента ИЛИ, четвертого триггера четвертого элемента И и треть- -его счетчика, блок элементов ИЛИ, подключенный через дешифратор к индикатору, а также пятый и шестой тригге- д ры, два блока элементов И, шина передачи, дифференцирующая цепь.и ждущий мультивибратор, причем второй выход декодера соединен с первыми входами первого и третьего триггеров, а g выход хранителя времени подключен к шине передачи, к. второму входу третьего триггера и входам сброса пятого и шестого триггеров, выходы которых соединены с входами управления соот- jg ветственно первого и второго блоков элементов И, выход первого элемента И подключен к вторым входам первого

66

и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, подключенных вьгходами к двум входам третьего элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен через дифференцирующую цепь и ждущий мультивибратор с вторым входом первого триггера, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу второго элемента И и к первой шине счетньк импульсов, а вторая шина /счетных импуль-i сов соединена с вторым входом третьего элемента И, первый и второй выходы блока определения знака поправки времени подключены к установочным вхо-, дам пятого и шестого триггеров, а прямой и инверсный выходы третьего счетчика подк.гшчены соответственно через первый и второй блоки элементов И к двум входам блока элементов ИЛИ.

Изобретение позволяет повысить оперативность и точность сверки путем одновременного определения поправки времени и времени распространения сигнала. Запросный импульс, сформированный мерой 3 времени, формирователем 4 частоты и хранителем 5 времени, подается на шину 29 передачи. Триггеры 6, 11 устанавливаются в единичное состояние, открывают элементы И 7, 12 и пропускают через элементы ИЛИ 8,13 счетные импульсы с шин 27, 28 счетных импульсов на счетчики 14, 15. Два внешних сигнала, которые принимаются приемником 9 и декодируются декодером 10, прекращают поступление импульсов в счетчики 14 и 15, регистрируя в них поочередно время внешнего хранителя времени и время распространения сигнала до этого хранителя. Поправка времени регистрируется в счетчиках 14 и 15 путем досчета в них импульсов с элемента И 2, управляемого цепью обратной связи, состоящей из элемента 1Ш1 16, триггера 17, дифференцирующей цепи 30, ждущего мультивибратора 31 и триггера 1. а знак этой поправки определяется в блоке 32 знака поправки времени и фиксируется в триггере 23 опережения или в триггере 24 отставания. ПопрнЕка времени регистрируется в счетчике 19 с помощью элемента И 18. При опережении внешней шкалы поправка времени переписывается в прямом коде через блок 25 элементов И, блок 20 элементов ИЛИ и дешифратор 21 в индикатор 22, При отставании аналогичная перепись производится в обратном коде через блок 26 элементов И, 3 ил. со Од

вмм

S)

V

4

f)

ш

1.