Цифровой индикатор вторичных часов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 36 105 32/24- 10 (22) 27.06.83 (46) 07, 04,89. Бюл. 11 13 (72) П. Т, Харитонов, Ю, Г. Куленков и Г,В.Алисова (53) 681, 11(088. 8) (56) Патент G1IA Р 4162609, кл. G.. 04 В 19/20, 1976, (54) (57) 1. ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР ВТОРИЧНЫХ ЧАСОВ, содержащий бесконечные ленты, изготовленные из отрезков оди-. наковой длины, с нанесенными на них цифрами, приводимые во вращение электроприводом с редуктором через приводные барабаны с храповыми колесами,отличающийся .тем, что, с целью повышения достоверности отображения информации о текущем времени, надежности и снижения потребляемой мощности, в него введены по числу индицируемых десятичных разрядов регистры, датчики положения бесконечных лент, схемы сравнения кодов, ключевые инвертирующие усилители, а на бесконечные ленты у кажцой цифры нанесена соответствующая ей кодовая маска, причем информационные входы регистров соединены с шиной приема .двоично-десятичного кода текущего времени с первичных часов, а управляюпгле входы регистров соответственно подключены к шинам приема адресов цифр единиц и десятков минут и часов с первичных часов, выходы регистров и соответствующих датчикой положения бесконечных лент подключены к входам схем сравнения кодов, прямые выходы которых через ключевые инвертирующие усилители подключены к входам электропривода, при этом датчик положения совпадает

„„SU„„>ex» o (11 4 G 04 В 19/20 с положением кодовой маски при нормальном положении индицируеьых цифр.

2, Индикатор по п,1, о т л и ч аю шийся тем, что,. с целью обеспечения индикации цифр с размерами в сторону их уменьшения, в него введены формирователь сигнала включения электродвигателя, а электропривод выполнен в виде электродвигателя и спаренных тя говых электромагнитов по числу индицируемых десятичных разрядов, установленных с вазможностью зацепления при срабатывании с храповыми барабанами, свободно установленными на валу электродвигателя, который подключен к выходу формирова" о

® теля сигнала включения электродвигателя „причем входы последнего подключены к инверсным выходам схем сравне" ния кодов

3, Индикатор по п,1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения индикации цифр с размерами в сторону их увеличения, электропривод выполнен в виде электродвигателей по числу индицируемых десятичных разрядов, на валу которых расположены приводные барабаны бесконечных лент, 4. Индикатор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что кодовая маска, нанесенная на ленты,. выполнена из магнитного материала, а датчики по" ложения 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

1471170 проводу, а вторые выводы контактов образуют выходные шины датчика и чеИзобретение относится к приборостроению, в частности к хронометрическим системам, и может быть использовано при разработке крупногабарит5 ных вторичных часов, Наиболее близким к предлагаемым являются часы, индикатор которых содержит пять перфорированных прозрачных бесконечных лент, изготовленных 10 из отрезков одинаковой длины, освещаемых на просвет для наблюдения нанесенных на них цифр через окна в корпусе индикатора, Ленты приводятся во вращение синхронным двигателем через 15 редуктор и барабаны (11, Недостатками известного индикатора являются низкая достоверность отображения. информации о текучем времени, возникающая из-за нестабильности 20 скорости вращения электродвигателя, что при отсутствии контроля положения цифр на ленте относительно окне индикатора может привести к смещению цифр относительно окна и в конечном 25 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-. 30 вещенности ухудшается различимость показ аний индикатора.

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

Цель достигается тем, что в цифровой .индикатор вторичных часов, . содержащий бесконечные ленты, изго- 40 товленные из отрезков одинаковой длины, с нанесенными на них цифрами, приводимюе во, вращение электроприводом с редуктором через приводные барабаны с храповыми колесами, вве- 45 дены по числу индицируе ых десятичных разрядов регистры датчики положения бесконечных лент, схемы сравнения кодов, ключевые инвертируемые реэ резисторы подключены к шине питанияя, усилители, а на бесконечные ленты у каждой цифры нанесена соответствующая ей кодовая маска, причем инфор» мационные входы регистров соединены с шиной приема двоично-десятичного кода текущего времени с первичных часов, а управляющие входы регистров соответственно подключены к шинам приема адресов цифр единиц и десятков минут и часов с первичных часов, выходы регистров и соответствукицих датчиков. положения бесконечных лент подключены к входам схем сравнения кодов, прямоте 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 индицируежх цифр, при этом дпя обеспечения индикации цифр с размерами в сторону их уменьшения в него введен формирователь включения электродвигателя, а электропривод выполнен в виде электродвигателя .и спаренных тяговых электромагнитов по числу индицируемых десятичных разрядов, установленных с возможностью зацепления .при срабатывании с храповыьаю колесаьы и приводными барабанами, свободно установленными на валу.. электродвигателя, который подключен к выходу формирователя сигнала вкпю. чения электродвигателя, причем хрды последнего подключены к инверсным выходам схеми сравнения кодов, ри . этом дпя обеспечения индикации цифр с размерами в сторону. их увеличения электр опривод выпол нен в виде электродвигателей по числу индицируемях десятичных разрядов, на вапу которых расположены приводные барабаны беско= нечных.лент, причем. кодовая маска, нанесенная на ленты, выполнена из магнитного материапв, а датчики положения содержат постоянные магни1471170

15

55 ты, 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.l представлена. структурная схема. цифрового индикатора вторичных часов; на фиг,2 — схема датчика положения бесконечных лент; на фиг.3— цифровой индикатор вторичных часов, внешний вид; на фиг,4 — внутрення компоновка индикатор.а, вид сбоку; на фиг.5 — электропривод одной бесконечной ленты (разрез, вид сбоку) для обеспечения индикации цифо с размерами в сторону их уменьшения, например при размерах цифр менее 300 мм, Цифровой индикатор вторичных часов содержит четырехвходовую входную шину 1 для приема двоично-десятичного 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 инвертирующие усилители 18 — 21, электроприводы 22 — 25, причем шины 1 - 5 подключены соответственно к информационным и управляющим входам регистров 6 — 9, выходы которых подключены соответственно 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 бесконечных лент, прямые выходы схем

10 - 13 сравнения кодов соответственно через ключевые инвертирующие усилители 18 — 21 соединены с входами электроприводов 22 - 25, а инверсные выходы схем 10 — 13 сравнения кодов подключены к входам формирователя 26 сигнала включения электродвигателя, K выходу которого подключен электродвигатель 27 электропривода, Датчик положения бесконечных лент (фиг.2) содержит постоянные магниты, 28 - 31, кодовую маску 32, изготовленную иэ полоски ферромагнитного материала 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 иэ кожуха 47, в котором имеется окно 48, выполненное иэ 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, р аз мещенные внутри цифрового инди катор а, Внутренняя компоновка индикатора для варианта индикатора с размерами цифр менее 300 мм (фиг.4) включает в себя кожух 47, окно 48, бесконечные ленты 33, основание 49, напр авлякицие ролики 50 бесконечных лент 33, пружину 51, приводной вал 52, барабан 53, спаренные тя говые 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 сердечнико м спаренно ro тя го во го эле ктромагнита 54, подшипник 55, якорь

56 сп ар енно го тя го во го зле ктр о ма гнита 54, храповое колесо 57, скользящую шпонку 58, ведомую шестерню 59, втулки 60 и 6! барабана, подшипник

62 и трубку 63.

Индикатор работает следующим образом, \

На информационные входы регистров

6 " 9 с первичных часов по шине 1 поступают двоична-десятичные коды, единиц, десятков минут и часов, 3апись 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 кодаки, поступающими соответственно с датчиков 14 — 17 положения бесконечных лент.

5 147

Каждый датчик положения бесконечных лент формирует двоична-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 логиче ской единицы, а в случае нер аве нст ва кодов потенциал логического нуля. На пряжения с прямых выходов схем 101) сравнения кодов, усиленные и инвертированные ключевыми усилителями

18 — 21 управляют работой электроприводов 22 — 25, причем напряжение логической единицы на выходах ключевых усилителей 18 — 21 соответствует режиму включения электронриводов

22 — 25, а .напряжение логического нуля - их отключению, Сигналы с ин" версных выходов схем 10 —; 13 сравнения кодов посредством формирователя

26, осуществляющего функцию дизьюкции входных сигналов, управляют режимомм работы электр одни гателя 2 7, причем при наличии на одном иэ инвер сных выходов схем 10 -,1 3 ср авнения напряжения логической единицы происходит запуск электродвигателя

27, а при наличии на всех инверсных выходах блоков 10 — )3 потенциала логического нуля — отключение элек-. тродвигателя 27, Проиллюстрируем р аботу устрой ства 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. В этом случае на выходах блоков 19 и 26 формируется напряжение логической единицы, которое вызывает срабатывание спаренного тягового электромагнита 23 и запуск электродвигателя 27.

При срабатывании спаренного тягового электромагнита якорь 56 притягивается к сердечникам -обмоток 54.

Поскольку якорь 56 закреплен пос" редством 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 перемеща1170

6 ет влево и неразрывно связ анное с ним храповое колесо 57 до вхождения его в зацепление ведомой шестерней

59, которая жестко связана с втулкой

60 приводного барабана 53 °

При запуске электродвигателя 27 приводится во вращение вап 52, а следовательно, за счет срабатывания спа0 ренного тягового электромагнита 23 вращается и приводной барабан 53 с бесконечной лентой десятков минут, Перемещение бесконечной ленты десят". ков минут продолжается до тех пор, 5 пока в окно 48 индикатора не устано» вится цифра десятков минут, соответствуюшая коду в регистре, 7. В этом случае, поскольку коды на выходахрегистра 7 и датчика 15 положения бесконечной ленты становятся идентичными, блоки 19 и ?6 формируют на своих выходах напряжение логического нуля. В результате этого электродвигатель 27 и спаренный тяговый элек25 тромагнит 23 обеспечиваются и, слеL. до вател ьно, прекр ащает ся вращение вала 52, якорь 56 возвращается в исходное состояние и тем самым выводит приводной барабан с бесконечной лентой десятков минут из зацепления с приводным валом 52, Аналогично, для случая индицировання цифр с размерами в сторону их увеличения, например более 300 мм, когда в качестве электропривода 22—

25 необходимо использовать электродвигатели с редукторами, а формирователь 26 и электродвигатель 27 исклю" чить из устройства, напряжение логической единицы на выходе блоков 1821 вызывает вращение. валов 52 элек-, тродвигателей 22 — 25, которые через редукторы приводят во вращение приводные барабаны с бесконечными лентами, 45

Формирование кодов на выходе датчика положения бесконечной ленты осуществляется посредством управле". ния состоянием герконов 34 - 37 (фиг.2). С этой целью место наклейки кодовой маски 32 на бесконечную лен-ту 33 должно быть строго Фиксировано и определяться таким положением бесконечной ленты 33,. при котором в окне 48 индикатора

Бб индицируется соответствующая цифра

46, При этом зкранируются лишь те герконы, которые обеспечивают форми" рование напряжения единичного кода

1471170 в соответствукщих разрядах двоичнодесятичного 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 разомкнутыми 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.

Дпя уменьшения габаритов цифрового индикатора бесконечные ленты проходят зигзагообразно через направляющие ролики 50 (фиг,4), причем для обеспечения постоянного натяжения бесконечной ленты 33 ролик 50 подвешен на пружину 51 (две пружины на одну ленту) . Это позволяет обеспечить

5 требуемое натяжение ленты при раэлич" ных температурах окружающей среды при втягивании ленты со временем.

Втулки 60 и 61 закреплены на валу 52 через подшипники 62 и соединены друг с другом с помощью трубки 63, Таким образом, за счет введения кратковременного режима работы элек" троприводов обеспечивается снижение потребляемой мощности, а введение контроля положения бесконечных лент позволяет исключить применение относительно сложных и требующих точного сопряжения кинематических связей и тем самым повысить достоверность отображения информации в текущем. времени и надежность устройства. и

1471170

1471170

Составитель В, Калинин

Техред Л. Сердюкова

Корректор И,Муска

Редактор А,Шандор

Заказ !607/49 Тирак 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101