Электронные часы с автоматически корректируемой шкалой времени Советский патент 1977 года по МПК G04C11/02 G04F5/00 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ С АВТОМАТИЧЕСКИ КОРРЕКТИРУЕМОЙ

ШКАЛОЙ ВРЕМЕНИ

ние целых секунд до необходилвых величин (минуты, час),индикацию и формирование на промежуточном выходе импульсов автономного времени (например, 1 Гц и 2 Гд) для работы блока 4 и 5, которые поступают на один из выходов соотвествующих блоков.

На другой вход блока 4 также поступают секундные импульсы точного времени с выхода приемника 3, который выделяет из всей последовательности импульсов, поступающих на его вход, импульс, отождествляющий делую секунду, MKnyiy, или час (например, приемное устройство, выделяющее передний фронт шестого сигнала точного времени, соответствующего целому часу).

Выходные импульсы времени (мкс, мс, сек, мин, час,), формируемые автономными часами, должны быть привязаны по фазе к сигналам единого времени (точного времени). Для этого в часах предусмотрена возможность сдвига всех импульсов канала деления частоты долей секунды по фазе на заранее заданную величину.

Величина фазовой погрешности привязки импульсов автономного времени по отношению к переднему фронту принимаемых сигналов единого времени определяется в блоке 4.

В качестве блока 4, например, может быть использована система автоматического регулирования фазы, в которой величина и знак рассогласования фазы определяется при помощи фазового дискриминатора путем автоматического подсчета импульсов высокой частоты генератора 1 и преобразования число-импульсной величины в код (например, двоично-десятичный) с последующей выдачей этого кода, соотвествующего величине и знаку рассогласования фаз между колебаниями генератора 1 и принимаемыми из канала связи импульсами точного времени, в шифратор 5.

Величина задержки, которая имеется в принимаемых импульсах точного времени за счет распространения радиоволн и аппаратурной задержки, определяется заранее расчетным или экспериментальным путем и вносится также в шифратор 5, в качестве поправочного коэффициента необходимой долесекундной поправки для отработки команды Упреждение.

Сдвиг сигналов автономного времени по фазе осуществляется устройством введения упреждающей или задерживающей поправки при помощи шифратора 5 без непосредственного воздействия на генератор 1. Это достигается за счет того, что шифратор 5 преобразует информацию двоично-десятичного кода о величине и знаке рассогласования автономного и единого времени, поступающую из блока 4, в двоичный код, отождеставляющий это рассогласование. В качестве шифрующих элементов могут быть использованы логические схемы ИЛИ, И, переключатели и транзисторы.

Код, сформированный на выходе шифратора 5 в виде 1 и О, воздействует на установочные входы делителя частоты долей секущцл блока 2,

устанавливая двоичные счетчики этого делителя в необходимое состояние и тем самым изменяя смещение фазы выходного импульса (например, 1 Гц или 2 Гц), формируемого блоком 2. При таком способе корректрирования осуществляется как необходимая установка, так и проверка состояния двоичных счетчиков делителя блока 2, тем самым устраняется ошибка накопления в этом блоке, причем шаг коррекции имеет переменную величину, соответствующую вводимой долесекундной поправке.

Формирование команды Задержка осуществляется блоком 4 с задержкой, определяемой поправочным коэффициентом необходимой долесекундной поправки для отработки команды Упреждение, внесенной в шифратор 5, что исключает реакцию системы автоматического регулирования на внесенную поправку.

Для устранения неоднозначности в пределах секунды, приемник 3 выделяет, например, минутный импульс точного времени и фазирует делители частоты долей секунд и минут путем установки их в ноль, что обеспечивает при первоначальной установке привязку автономных часов в пределах 0,5 сек.

После этого по переднему фронту ближайшего секундного импульса точного времени, выделенного приемником 3 (например, соответствующего целому часу), известными способами определяется в блоке 4 величина и 3iiaK рассогласования, возникающие за время, прошедщее между двумя сеансами корректирования блока 2. Эта величина будет характеризовать аппаратную погрешность привязки импульсов, возникающую при длительной работе электронных часов за счет нестабильности частоты генератора 1.

Так, например, если во время проведения сеанса корректирования блок 4 выявит, что импульсы автономных часов отстают на некоторую величину от импульсов точного времени, то он сформирует команду по цепи Упреждение, определяющую знак рассогласования и код, отождествляюпщй величину этого рассогласования, который поступает на щифратор 5.

Указанная величина и знак рассогласования запоминаются в оперативной памяти блока 4 на время проведения одного сеанса корректирования. В качестве памяти, например, могут быть использованы дискретные элементы устройства преобразования число-импульсного кода в двоично-десятичный.

После этого передним фронтом ближайшего, например, секундного импульса, поступающего с блока 2 на корректирующий вход щифратора 5, происходит корректирование делителей частоты блока 2 упомянутым способом через сксмутированные выходные цепи шифратора 5.

В результате введеной долесекундной поправки блок 2 формирует ближайший после проведенной коррекции передний фронт, например, секундного выходного импульса, привязанного к

единой шкале времени с учетом автоматически введенных поправок и устраненных в процессе корректирования рассогласования за счет нестабильности генератора 1.

В случае введения задерживающей поправки блок 4 формирует команду по цепи Задержка в виде дополнительного импульса на счетчик целых секунд, а по цепи Упреждение - величину этой задержки в виде дополнения до целой секунды. В дальнейшем алгоритм отработки вводимой поправки аналогичен.

Формула изобретения

Электроные часы с автоматически корректируемой шкалой времени, содержащие генератор стабильной частоты, блок отсчета автономного времени, приемник, отличающиеся тем, что, с целью упрощения схемы и уменьшения погрешности при корректировании, в них введены блок автоматического сравнения автономного и точного времени и Шифратор, вход которого соединен с

выходом блока отсчета автономного времени и входом блока автоматического сравнения автономного и точного времени, второй вход которого соединен с входом блока отсчета автономного времени и выходом генератора стабильной частоты, второй вход блока отсчета автономного времени подключен к выходу блока автоматического сравнения автономного и точного времени, а третий вход блока отсчета автономного времени соединен с выходом приемника, второй выход которого подключен к третьему входу блока автоматического сравнения автономного и точного времени, второй выход которого соединен с вторым входом шифратора, причем кодовые выходы шифратора соединяются соотвествующими кодовыми входами блока отсчета автономного времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3855785, кл. 58-23 от 09.01.70г.

2.Авторское свидетельство СССР № 356624, М.Кл G04F5/00 от 03.11.1972 г. (прототип).

fts

са