Устройство для пуска и останова механических секундомеров Советский патент 1989 года по МПК G04F7/06 

-

3150

Изобретение относится к приборам для измерения интервалов времени и может быть использовано в качестве исполнительного механизма.

Целью изобретения является повышение надежности пуска и останова механических секундомеров и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для пуска и останова механических секундомеров

Устройство содержит электронную часть 1, регулируемый источник 2 напряжения постоянного тока, генератор 3 импульса для запуска тринисто- ра (10),.контрольньй вольтметр 4 и электромеханическую часть 5. Электронная часть 1 состоит из токоогра- ничивающего резистора 6, базового резистора 7, транзистора 8, защитного диода 9, тринистора . 10, конденсатора 1 1 . Электромеханическая часть 5 состоит из рабочей обмотки 12 электромагнита, сердечника 13 ; электромагнита, подвижного якоря 14, ограничителя 15 обратного хода якоря, оси 16 поворота якоря, рычага 17 передачи усилия на головку 18 секун- домера, причем плюс регулируемого источника 2 напряжения постоянного тока соединен через токоограничиваю- щий резистор 6 с коллектором транзистора 8 и через базовый резистор 7с его базой; в цепь эмиттера транзистора 8 включена последовательная цепь из конденсатора 11 и рабочей обмотки 12 электромагнита, с которой соедине катод тринистора 10, анод тринистора 10 соединен с катодом защитного диода 9, базой тринистора 8 и базовым резистором 7, анод защитного диода 9 соединен с эмиттером транзистора 8 и плюсовой I обкладкой конденсатора 1, точка 19 соединения эмиттера.транзистора 8, анода защитного диода 9 и плюсовой обкладки конденсатора 11 соединена с входом контрольного вольметра 4, а выход генератора 3 импуль са соединен с управляющим электродом тринистора 10.

Регулируемый источник 2 напряжения постоянного тока является про- мьшшенным образцом маломощного стабилизатора.

Генератор 3 импульса для запуска тринистора 10 представляет собой генератор одиночных импульсов на двух

Q

5 0 5 О 0

5

элементах НЕ и одном транзисторе с управлением кнопкой 20 Пуск.

Контрольный вольтметр 4 является промышленным образцом вольтметра постоянного тока с большим входным сопротивлением и служит для контроля напряжения заряда на конденсаторе 11 в целях регулирования усилия на головку 18 секундомера.

Рабочая обмотка 12 представляет собой 100 витков медного провода диаметром 1,5 мм.

. Сердечник 13 электромагнита выполнен в форме П из пластин электротехнической стали.

Массивньтй подвижной якорь 4 также выполнен из пластин электротехнической стали.

Ограничит ель 15 обратного хода . , якоря служит для фиксации зазора между якорем и керном электромагнита (рабочий код).

Ось 16 поворота якоря находится . в плоскости сопряжения подвижного якоря 14 и кернов сердечника 13 электромагнита.

Рычаг 17 передачи усилия жестко связан с подвижным якорем 14; расположен в плоскости сопряжения подвижного якоря 14 и кернов сердечника 13 электромагнита и своим концом нажимает на головку 18 секундомера.

Устройство работает следующим образом.

Положительное напряжение с регулируемого источника 2 напряжения поб- тоянного тока поступает через токо- ограничивающий резистор 6 на коллектор транзистора 8. Базовый резистор . 7 обеспечивает его открытое состояние. В эмиттер транзистора 8 включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 11 и рабочей обмотки 12 электромагнита. Происходит заряд конденсатора 11 по цепи: плюсовая клемма источника 2, токоограиичиваю- щий резистор 6, транзистор 8, плюсовая обкладка конденсатора 11, минусовая обкладка конденсатора 11, рабочая обмотка 12 электромагнита, общий провод схемы (земля), минусовая клемма источника питания.

При нажатии кнопки 20 Пуск поло-; жительный импульс с генератора 3 пульса для запуска тринистора 10 поступает на управляющий электрод тринистора 10, открывает его и кон

51

денсатор 11 разряжается через за- щитньш диод 9 и тринистор IО на рабочую обмотку 12 электромагнита, при этом на защитном диоде 9 падает напряжение, минус которого приложен к базе транзистора 8, что вызывает его закрытие. Таким образом, при разрядке конденсатора 11 транзистор 8 находится в непроводящем состоянии. Ток в рабочей обмотке 12 электромагнита падает по экспоненциальному закону, т.е. в первый момент имеется максимум тока в рабочей обмотке 12 электромагнита и, соответственно, максимальная сила,действующая на подвижный якорь 14 электромагнита, что способствует преодолению инерции покоя якоря. Якорь 14 поворачивается на оси 16 и рычагом 17 нажимает головку 18 секундомера. В последующи моменты ток в рабочей обмотке 12 резко уменьшается и движение механической системы происходит по инерции При соответствзтощем выборе массы якоря 14 или (что то же самое) вели - чины накопленной конденсатором 11 энергии достигаются оптимальные условия воздействия на головку 18 секундомера. При снижении тока разряда до величины, меньшей тока удержания, тринистор 10 закрывается, а транзистор 8 открывается, начинается заряд конденсатора 11, подвижный якорь 14 электромагнита отходит от кернов сердечника 13 и упирается в ограничитель 15 рабочего хода, все устройство приходит в исходное состояние. Регулировка развиваемого усилия производится нормированием напряжения заряда конденсатора 11 с помощью регулируемого источника 2 напряжения постоянного тока. Окончание заряда определяется по вольтметру 4, шкала которого может тарироваться в единицах силы. Быстродействие устройства обеспечивается малой постоянной времени обмотки 12 при малой длительности и большом токе в разрядном импульсе конденсатора 11.

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство для пуска и останова механических секундомеров позволяет оперативно и жестко нормировать усилие на механизм секундомера в зави- ,симостиот типа или количества одновременно включаемых секундомеров,увеличить быстродействие системы дистанционного управления их работой в целом при одновременном сокращении времени воздействия усилия на механизм секундомера.

Формула изобретения

Устройство для пуска и останова механических секундомеров, содержащее блок питания, контрольный вольтметр и электромагнит с подви:«ным якорем, снабженным рычагом для передачи усилия на головку секундомера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов запуска, тринистор, транзистор, за- щитньш диод, конденсатор, базовый и токоограничивающий резисторы, при- чем блок питания выполнен в виде регулируемого источника постоянного тока, плюсовая клемма которого, соединена через базовый резистор с базой транзистора и через токоограничивающий резистор - с коллектором транзистора, катод защитного диода и анод тринистора соединены с базой транзистора, анод защитного диода соединен с эмиттером транзистора и плюсовой обкладкой конденсатора, минусовая об, кладка которого соединена через обмотку электромагнита с катодом тринистора и минусовой клеммой источника напряжения, при этом генератор импульсов запуска включен между уп7 - равляющим электродом тринистора и минусовой клеммой источника постоянного тока, контрольный вольтметр включен между эмиттером транзистора и минусовой клеммой источника постоянного тока.

Изобретение относится к приборам для измерения времени и может быть использовано в качестве исполнительного механизма. При подаче напряжения от источника 2 постоянного тока происходит заряд конденсатора 11 через открытый транзистор 8, базовый 7 и токоограничивающий 6 резисторы. Сопротивление нагрузки в виде электромагнита с обмоткой 12, подвижным якорем 14, на котором закреплен рычаг 17 для передачи усилия на головку секундомера 18, и ограничителем 15 обратного хода якоря включено последовательно с конденсатором. После заряда конденсатора при нажатии кнопки 20 "Пуск" генератора 3 запускающих импульсов тринистор 10 открывается, конденсатор разряжается через обмотку электромагнита 13. Якорь 14 притягивается к сердечнику 13 и рычаг 17 нажимает на головку 18 секундомера. Контрольный вольтметр 4 и регулируемый источник 2 напряжения постоянного тока позволяют оперативно и точно регулировать мощность импульса тока, формируемого в обмотке 12 управления электромагнитом, регулируя величину и длительность нажатия головки секундомера. 1 ил.