КВАРЦЕВЫЕ ЧАСЫ Советский патент 1970 года по МПК G04F8/02 

Изобретение относится к Области приборостроения и предназначено для хранения точного времени и обеспечения синхронной- работы фотоастрономических установок, расположенных на больших расстояниях друг от друга, и для астрономических определений широт, долгот и азимутов в геодезическом производстве.

Известные кварцевые часы, содержащие устройство приведения их шкалы к шкале системы единого времени, -не пригодны для решения задач -космической геодезии и связанных с космическими исследованиями во-просов синхронизации работы фотоастроно-мических установок и воспроизведения шкалы времени с минимальным рассогласованием по фазе относительно шкалы службы единого времени (СЭВ).

с целью создания малогабаритных кварцевых часов на полупроводниковых элементах с устройством, позволяющим обеспечить синхронную шкалу времени в нескольких пунктах по сигналам СЭВ, передаваемым по радио, и вводить поправку на время распро-странения радиоволн от пункта передачи сигналов точного времени до места нахождения часов, устройство приведения вьтолнено в (виде линии переменной задержки, вход которой соединен со схемой приводного механизма и входом схемы Привязки, а выход схемы привязки

через переключатели соединен со счетными входами трехканальных делителей частоты.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемых кварцевых часов; на фиг. 2 -

временные диаграммы работы устройства приведения шкалы времени часов к шкале СЕВ.

Кварцевые часы (фиг. 1) состоят из термостатированного кварцевого генератора /, выход которого соединен с входом регенеративного делителя частоты 2 с коэффициентом деления ft 10. Далее сигнал с регенеративного делителя частоты поступает на вход делителя 3, который состоит из двух последовательно соединенных триггеров. Коэффициент деления этого делителя /г 4.

Дальнейщее деление частоты до 1 гц осуществляется трехканальными делителями частоты 4-9. Коэффициент деления делителей 4, 5 и 5 «. 5, делителей 7, 8 9 п. 10.

Минутный сигнал получается с помощью делителей 10 и 1} с Коэффициентами деления соответственно и п 6. Схема привода 12 служит для управления вторичными электрическими часами 13. На вход схемы привода 12

поступают секундные импульсы с делителя 9. Прямоугольные сигналы с частотой повторения 1000 гц, 100 гц, 10 гц, I гц и Veo гц, обеспечивающие работу внешних устройств от кварцевых часов, с соответствующих делитекаскадов 14, которая устраняет влияние нагрузки на работу кварцевых часов. Для формирования синусоидального напряжения с частотой 1000 гц служит схема /5,которая Представляет собой двойной Т-образный мост. Выход делителя частоты 9 связан со входом схемы привязки 16. Выход схемы привязки 16 подключен через кнопку 17 и переключатель IS на вход одного из делителей частоты 6-9. Одновременно выход делителя частоты 9 подсоединен ко входу линий .переменной задержки 19, 20 и 21, которые соединены между собой переключателями 22 и 23. Выход линии переменной задержки через переключатель 24 подключен на вход осциллографа. Устройство приведения щкалы часов к шкале СЕВ включает в себя схему привязки 16, линии переменной задержки /9, 20 и 21, переключатели 18 и 22-24 и кнопку 17 и служит для изменения фазы секундных -сигналов часов относительно сигналов СЕВ, определения хода часов и введения поправки на время распространения радиоволн от станции, передающей сигналы точного времени до места нахождеНИН кварцевых часов. Принцип работы схемы привязки основан на введении дололнительного импульса или запрещении прохождения запускающего импульса на вход одного из делителей частоты 6-9. Дополнительный сигнал или сигнал на запрещение прохождения импульса подается со схемы привязки через кнопку 17 и переключатель 18. В зависимости от положения переключателя 18 .при нажатии кнопки каждую секунду Происходит сдвиг секундного сигнала соответственно на ±0,002 сек, ±0,001 сек, ± 0,01 сек и ±0,1 сек. Налример, секундный сигнал часов опережает секундные сигналы СЕВ, передаваемые по радио, на 0,2349 сек. Для того чтобы совместить шкалу часов со щкалой СЕВ при помощи схемы привязки, запрещаем прохождение на вход делителя 9 двух импульсов Г 0,1 се/с, делителя 5 -трех им-пульсов Г 0,01 сек, четырех импульсов Т 0,002 сек. Таким образом, получаем суммарный сдвиг секундного сигнала часов, равный 0,2348 и, следовательно, рассогласование со шкалой СЕВ в пределах 0,0001 сек. Учет времени распространения радиоволн от станции, передающей сигналы точного времени, до места нахождения кварцевых часов осуществляется линией переменной задержки 19-21. На вход линии леременной задержки подается секундный сигнал с делителя 9. Задержанный сигнал поступает на запуск ждущей развертки осциллографа. Время между секундным сигналом часов и началом развертки осциллографа зависит от положения переключателей 22-24. Если все три переключателя установлены в нулевое положение, то передний фронт секундного сигнала часов совпадает с началом развертки осциллографа. Линия переменной задержки 19 позволяет изменять положение импульса, запускающего ждущую развертку осц-иллографа, дискретно через 0,1 сек, линия задержки 20 - через 0,01 сек и линия задержки 21-через 0,001 сек. Приведение шкалы часов к шкале СЕВ .происходит следующим образом. В исходном состоянии переключатели 22-24 устапо-влены в нулевое .положение и, следовательно, -после запуска часов секундный сигнал часов L/J (фиг. 2) совпадает с сигналом, идущим иа запуск ждущей развертки осциллографа L/2- Рассогласование между сигналом часов и радиосигналом точного времени с выхода радиоприемника f/з равно Ti /4-1. Истинное время между сигналом часов И и радиосигналом И при услоВИИ, что время распространения радиоволн равно нулю, должно быть Т2, т. е., оно меньше TI на величину Ат , где Ат-время распространения радиоволн от станции передачи сигналов СЕВ до пункта расположения часов, определяемое расчетным путем. При помощи переключателей 22-24 вводят рассотласование между сигналами Ui и Uz на . С помощью схемы привязки 16, кнопки 17 и лереключателя 18 совмещают начало развертки осциллографа с передним |фро.нтом радиоимпульса Ls и тем самым приводят щкалу кварцевых часов к шкале СЕВ с учетом времени распространения радиоволН. При помощи линий переменных задержек можно систематически определять изменение рассогласования между секундными сигналами часов и сигналами службы единого времени (СЕВ), передаваемыми по радио. Зная эти изменения во времени, можно определить ход часов. Предмет изобретения Кварцевые часы, содержащие термостатированный кварцевый генератор, трехканальные триггерные делители частоты, схему приводного механизма и устройство лриведения, отличающиеся тем, что, с целью получения синхронной |щкалы времени, привязанной к системе единого времени, и возможности введения поправки на время распространения радиоволн от станции, передающей сигналы точного времени, до места нахождения кварцевых часов, устройство лриведения выполнено в виде линии переменной задержки, вход которой соединен со схемой лриводного механизма и вхоом схемы привязки, а выход схемы привязки ерез переключатели соединен со счетными входами трехканальных делителей частоты.