Цифровой индикатор вторичных часов Советский патент 1989 года по МПК G04B19/20 

проводу, а вторые выводы контактов образуют выходные шины датчика и через резисторы подключены к шине питания.

Использование: в чассовой промышленности. Сущность изобретения: в индикатор часов введены по числу идентифицируемых десятичных разрядов регистры, датчики положения бесконечных лент, схемы сравнения кодов, ключевые инвертирующие усилители, формирователь сигнала включения электродвигателя, а электропривод выполнен в виде электродвигателя и спаренных тяговых электромагнитов по числу индицируемых десятичных разрядов. Элктропривод выполнен в виде электродвигателей по числу индицируемых десятичных разрядов, на валу которых расположены барабаны бесконечных лент. Кодовая маска, нанесенная на ленты, выполнена из магнитного материала, а датчики положения содержат постоянные магниты, размещенные относительно бесконечных лент со стороны кодовой маски, а с другой стороны лент расположены герконы, первые выводы контактов которых объединены и подключены к общему проводу, а вторые выводы контактов образуют выходные шины датчика и через резисторы подключены к шине питания. 3 з.п.ф-лы. 1 ил.

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к хронометрическим системам, и может быть использовано при.разработке крупногабаритных вторичных часов.

Наиболее близким к предлагае1Ф1м являются часы, индикатор которых содержит пять перфорированных прозрачных бесконечных лент, изготовленных из отрезков одинаковой длины, освеща- еьых на просвет для наблюдения нанесенных на них цифр через окна в корпусе индикатора. Ленты приводятся во вращение синхронным двигателем через редуктор и барабаны tl.

Недостатками известного индикатора являются низкая достоверность отображения информации о текучем времени, возникающая из-за нестабильности скорости вращения электродвигателя, что при отсутствии контроля положения ци4ф. на ленте относительно окна индикатора может приверти к смещению цифр относительно окна и в конечном счете к ошибкам в отсчете текущего времени, а также большая потребляемая мощность из-за непрерывного режима работы электродвигателя. Кроме того, в условиях сильной внешней ос-. вещенности ухудшается различимость показаний индикатора.

Целью изобретения является повышение достоверности отображения информации о текущем времени, повьш1ение надежности и снижение потребляемой мощности.

Цель достигается тем, что в цифровой индикатор вторичных часов, содержащий бесконечные ленты, изго- товленные из отрезков одинаковой длины, с нанесенными на них цифрами, приводим 1е во. вращение электроприводом с редуктором через приводные барабаны с храповыми колесами, вве- дены по числу индицируекых десятичных разрядов регистры датчики положения бесконечных лент, схеки сравнения кодов, ключевые инвертируемые

усилители, а на бесконечные ленты у каждой цифры нанесена соответству щая ей кодовая маска, причем информационные входы регистров соединены с шиной приема двоично-десятичного кода текущего времени с первичных часов, а управлякицие входы регистро соответственно подключены к шинам . приема адресов цифр единиц и десятков минут и часов с первичных часов выходы регистров и соответствующих датчиков положения бесконечных лент подключены к входам схем сравнения кодов, выходы которых через ключевые инвертирующие усилители подключены к входам электропривода, при этом датчик положения бесконечных лент расположен таким образом, что его положение совпадает с положением кодовой маски при нормальном положении индицируемых цифр, при это для обеспечения индикации цифр с размерами в сторону их уменьшения в него введен формирователь включения электродвигателя, а электропривод выполнен в виде электродвигателя и спаренных тягошлх электромагнитов по числу индицируемых десятичных разрядов, установленных с возможностью зацепления при срабатывании с храпо- выьо колесакш и приводными барабанами, свободно установленными на валу, электродвигателя, который подключен к выходу формирователя сигнала включения электродвигателя, причем хрда последнего подключены к инвёрсньш выходам схеш сравнения кодов, при. этом для обеспечения индикации цифр с размерами в ст.орону их увеличения электропривод выполнен в виде электродвигателей по числу индацир емлх Десятич- нлх разрядов на валу которых расположены приводные барабаны бескот нечных лент, Ьричем.кодовая маска, нанесенная на ленты, выполнена из магнитного материала а датчики . положения содержат постоянные 1йагниты, размещенные относительно бесконечных лент со стороны кодовой маски а с другой стороны лент расположены герконы, первые выводы контактов которых объединены и подключены к общему проводу, а вторые выводы контактов образуют выходные шины датчика и через резисторы подключены к шине питания,

На фиг, 1 представлена, структурная схема.цифрового инд1-1катора вторичных часов; на фиг,2 - схема датчика положения бесконечных лент; на фиг.З - индикатор вторичных часов, внешний вид; на фиг,4. - внутрення компоновка индикатора, вид сбоку; на фиг.З - электропривод одной бесконечной ленты (разрез, вид сбоку) для обеспечения индикации цифр с разме- рами в сторону их уменьшения, напри- мер 1ФИ размерах цифр менее 300 мм,

Ци4ч)овой индикатор вторичных часов содержит четырехвходовую входную шику 1 для приема двоично-десятично- го кода цифр единиц и десятков соответственно минут и часов с первичных часов, шины 2-5 сигналов адресации цифр единиц и десятков минут и часов текущего времени, регистры 6-9 для приема и хранения кодов единиц и десятков соответственно минут и часов, схемы 10 - 13 сравнения кодов, датчики 14 - 17 положения бесконечных лент, ключевые инвертирую

щие усилители 18 - 21, электроприводы 22 - 25, причем шины 1 - 5 подключены соответственно к информационным и управляющим входам регистров 6-9 выходы которых подключены соответ- ственно к первой группе входов схем 10-13 сравнения кодов, вторая группа входов схем 10-13 сравнения кодов подключена соответственно к выходам датчиков 14 - 17 положения бес- конечных лент, прямые выходы схем 10-13 сравнения кодов соответственно через ключевые инвертирующие усилители 18 - 21 соединены с входами электроприводов 22 - 25, а инверсш 1е выходы схем 10 - 13 сравнения кодов подключены к входам формирователя 26 сигнала включения электродвигателя, к выходу которого подключен электродвигатель 27 электропривода,

Датчик положения бесконечных лент (фиг.2) содержит постоянные магниты 28 - 31, кодовую маску 32, иэготовленную из полоски ферромагнитного ма

JQ

|5 20

25 JQ

35

.,. д

0

5

териала и нанесенную на бесконечную ленту 33, герконы 34 - 37, резисторы 38 - 71, выходные шины 42 - 45, цифру 46, нанесенную на бесконечную ленту 33, причем первые выводы контактов герконов соединены с общим проводом, а вторые выводы - соответственно с выходными шинами 42 - 45 и через резисторы 38 - 41 - с шиной источника питания.

Внешне цифровой индикатор вторичных часов (фиг,3) оформлен в виде настенного табло, состоящего из кожуха 47, в котором имеется окно 48, выполненное из прозрачного материала, за которым расположены четыре бесконечные ленты 33 с нанесенными цифра-. ми 46 основание 49, к которому крепятся Кожух 47 и все остальные элементы, размещенные внутри цифрового индикатора.

Внутренняя компоновка индикатора ДО1Я варианта индикатора с размерами цифр менее 300 мм (фиг,4) включает в себя кожух 47, окно 48, бесконечные ленты 33, основание 49, направляющие ролики 50 бесконечных лент 33, пружину 51, приводной вал 52, барабан 53, спаренные тяговые электромагниты 54, подшипник 55, якорь спаренных электромагнитов 56,

Электропривод для одной бесконечной ленты (фиг,5) включает в себя вал 52, приводной барабан 53, обмотку с сердечником спаренного тягового электромагнита 54, подшипник 55, якорь 56 спаренного тягового электромагнита 54, храповое колесо 57, скользящую шпонку 58, ведомую шестерню 59, втулки 60 и 61 барабана, подшипник 62 и трубку 63.

Индикатор работает следующим образом,,

На информационные входы регистров 6 - 9 с первичных часов по шине 1 поступают двоично-десятичные коды, единиц, десятков минут и часов. Запись информации о текущем времени осуществляется лишь в тот регистр, на управляющий вход которого с .первичных часов в этот момент по шинам 2-5 подан сигнал разрешения записи.

Состояние регистров 6-9 сравнивается посредством схем 10-13 сравнения кодов с кодами, поступагацими соответственно с датчиков 14 - 17 положения 6ecKOHe4fttiK лент.

14

Каждь1й датчик положения бесконечных лент формирует двоично-десятичный код, соответствующий индицируемой цифре, При равенстве кодов, поступающих с выходов регистров 6 - 9 и датчиков положения бесконечных лент 14 - 17, на прямых выходах схем 10 - 13 сравнения кодов формируется : потенциал логической единицы, а в случае неравенства кодов потенциал логического нуля. На. пряжения с прямых выходов схем 10 - 13 сравнения кодов, усиленные и инвертированные ключевыми усилителями 18-2 управл яют работой электроприводов 22 - 25, причем напряжение логической единицы на выходах ключевых усилителей 18 - 21 соответствует реркиму включения электроприводов 22 - 25, а ;напряжение логического нуля - их отключению. Сигналы с инверсных выходов схем 10 -:i3 сравнения кодов посредством фор иpователя

26,осуществляющего функцию дизъюк- ции входных сигналов, управляют режимом работы электродвигателя 27, причем при наличии на одном из инверсных выходов схем 10 - .13 сравнения напряжения логической единицы происходит запуск электродвигателя

27,а при наличии на всех инверсных выходах блоков 10-13 потенциала логического нуля - отключение злект. тродвигателя 27,

Проиллюстрируем работу устройства для случая индикации цифр с размером менее 300 мм,

Пусть, например, код в регистре 7 о текущем времени десятков минут отличается от кода на выходе датчика 15 положения бесконечных лент. F этом случае на выходах блоков 19 и 26 формируется напряжение логической единицы, которое вызывает срабатывание cnapfeHHoro тягового электромагнита 23 и запуск электродвигателя 27, При срабатывании спаренного тягового электромагнита якорь 56 притягивается к сердечникам обмоток 54,

Поскольку якорь 56 закреплён посредством подшипника 62 на продольной оси храпового колеса 57, которое закреплено на валу 52 посредством скользящей шпонки 58 и может продольно перемещаться по валу 52, при срабатывании спаренного тягового элек-. тромагнита якорь 56 перемещается влево по валу 52 и тем самым перемеща0

1706

ет влево и неразрывно связанное с ним храповое колесо 57 до вхождения его в зацепление ведомой шестерней 59, которая жестко связана с втулкой

5 60 приводного барабана 53,

При запуске электродвигателя 27 приводится во вращение вал 52, а следовательно, за счет срабатывания сп аQ ренного тягового электромагнита 23 вращается и приводной барабан 53 с бесконечной лентой десятков минут. Перемещение бесконечной ленты десятков минут продолжается до тех пор,

g пока в окно 48 индикатора не установится цифра десятков минут, соответ- ствукщая коду в регистре. 7, В этом случае, поскольку коды на выходах - регистра 7 и датчика 15 положения бесконечной ленты становятся идентичными, блоки 19 и 26 формируют на своих выходах напряжение логического суля, В результате этого электродвигатель 27 и спаренШ| й тягон 1й элек5 тромагнит 23 обеспечиваются и, следовательно, прекращается вращение вала 52, якорь 56 возвращается в исходное состояние и тем саьым выводит приводной барабан с бесконечной лентой десятков минут из зацеппения с приводным валом 52,

Аналогично, для случая индициро- вания цифр с размерами в сторону их увеличения, например более 300 ьш, когда в качестве электропривода 22 - 25 необходимо использовать электродвигатели с редукторами, а формирователь 26 и электродвигатель 27 исключить из устройства, напряжение логической единицы на выходе блоков 18 - 21 вызывает вращение валов 52 электродвигателей 22-25, которые через редукторы приводят во вращение приводные барабаны с бесконечными лентами.

Формирование кодов на выходе датчика положения бесконечной ленты осуществляется посредством управления состоянием герконов 34 - 37 (фиг,2), С этой целью место наклейки кодовой маски 32 на бесконечную лен- -ту 33 должно быть строго фик- I сировано и определяться таким положением бесконечной ленты 33,- при котором в окне 48 индикатора индицируется соответствукщая цифра 46, При этом экранируются лишь те . герконы, которые обеспечивают формирование напряжения единичного кода

0

5

0

5

0

в соответствукщих разрядах двоично- десятичного кода,

Так, например, на фиг, 2 показано формирование кода 0111 для случая, когда значение цифры 46 равно 7.

Для данного примера кодовая маска 32 обеспечивает экранирование лишь герконов 34 -37, В результате этого герконы 34 - 36 окажутся разомкнутым и на выходах 42 - 44 датчика . положения будет присутствовать напряжение логической единицы, а геркон 37 окажется замкнут и на выходе 37 будет присутствовать напряжение логического нуля.

Для уменьшения габаритов цифрового индикатора бесконечные ленты проходят зигзагообразно через направля- кяцие ролики 50 (фиг, 4), причем дпя обеспечения постоянного нйтяжения

Фиг.1

бесконечной ленты 33 ролик 50 подвешен на пружину 51 (две пружины на одну ленту), Это позволяет обеспечить Tpe6yeNfoe натяжение ленты при различных температурах окружающей среды при втягивании ленты со временем,

Втулки 60 и 61 закреплены на валу 52 чер,ез подшипники 62 и соедине0 Hbi друг с другом с помощью трубки 63,

Таким образом, за счет введения кратковременного режима работы электроприводов обеспечивается снижение потребляемой IOщнocти, а введение

5 контроля положения бесконечных лент позволяет исключить применение относительно сложных и требующих точного сопряжения кинематических связей и тем самзгм повысить достоверность

0 отображения информации в текущем, времени и надежность устройства,

t/f1

32

28

9

Фаг.З

п

г

« ffffuf.

Фиг.2

52

SO,

3S

фиг.З