SU1597856A1

SU1597856A1 - Способ измерени хода часов

Info

Publication number: SU1597856A1
Application number: SU874325336A
Authority: SU
Inventors: Юрий Генрихович Шибер
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Часового И Камневого Станкостроения
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение может быть использовано в приборостроении, часовой промышленности при контроле часов, в контрольно-испытательных станци х и цехах. Часы 13 размещают на измерительной позиции с телекамерой 1 и датчиком 4, подсоединенными к блоку 3 переработки сигналов, к которому подсоединены генератор 2 эталонных импульсов. По сигналам датчика 4 изображение часов 13 вводитс в блок 3 обработки сигналов, в котором определ ютс угловые положени стрелок часов относительно произвольно выбранного вектора, через определенное врем изображение часов вводитс повторно и определ ютс величины угловых положений стрелок. По величине угловых положений часовой и минутной стрелок суд т о погрешност х часов, не св занных с ходом, а по величине углового положени секундной стрелки суд т о величине хода часов. 2 ил.

Description

1

СП

ю VJ

00

ел

о

Фиг./

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение в приборостроении,особенно в часовой промышленности при массовом контроле хода часов в контрольно-испытательных станци х и в цехе.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет исключени погреш.ности определени углового положени стрелок, а также повышение производительности за счет исключени необходимости базировани часов;

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства , с помощью которого осуществл етс предлагаемый способ: на фиг, 2 - схема датчика определени времени начала или окончани движени секундной стрелки.

Устройство дл реализации способа содержит фотодетектор - телевизионную камеру 1, генератор 2 эталонных импульсов, блок 3 переработки сигналов и датчик 4. Выходы телекамеры 1, генератора 2 и датчика 4 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 3 переработки сигналов. Телекамера 1 реализована на базе бытовой камеры Электроника ВЛ-08, генератор эталонных импульсов 2 реализован на базе системы Автохрон.

Блок 3 переработки сигналов состоит из трех блоков пам ти 5-7, вычислительного блока 8 и блока 9 внешней пам ти на магнитном носителе.

Индуктивный датчик 4 (фиг. 2) представл ет собой приемник электромагнитного пол , возникающего во врем движени шагового двигател кварцевых наручных часов , и состоит из намотанной на ферритовый сердечник катушки 10, усилител 11 и формировател 12. С выхода формировател 12 получаютс пр моугольные импульсы, соответствующие интервалам времени с момента остановки секундной стрелки при ее скачкообразном от привода часового механизма перемещении до момента сн ти показани ее мгновенного углового положени .

В случае применени предлагаемого устройства дл измерени хода механических часов вместо индуктивного датчика определени времени начала или окончани движени секундной стрелки может быть использован акустический датчик.

Осуществление предлагаемого способа происходит следующим образом.

Контролируемые часы 13 произвольно располагают на измерительной позиции, расположенной под телевизионной камерой 1 и над датчиком 4. По сигналам с датчика 4. который сигнализирует об остановке секундной стрелки в процессе ее скачкооб

разного перемещени от привода часов, вычислительный блок 8 дает команду на ввод изображени контролиру1емых часов 13 в блок 5 пам ти. При этом записываемое изо- 5 бражение часов квантуетс по 256 уровн м ркости, что вполне достаточно дл устойчивого различени стрелок на фоне цветных циферблатов. Команда на ввод изображени часов в блок 5 пам ти даетс с задерж- 10 кой, необходимой дл того, чтобы секундна стрелка стала неподвижна. Например, дл часов с периодом хода 0,33 или 330 мс ввод . изображени в пам ть происходит за врем одного телевизионного кадра, т.е. 20 мс. По

15 сигналу с датчика 4, расположенного под контролируемыми часами 13, вычислительный блок 8 вводит показани генератора эталонных импульсов 2.

Вследствие того, что значение показа20 НИИ генератора 2, вводимое в вычислительный блок 8, синхронно с сигналом от датчика 4, врем начала или окончани движени секундной стрелки определ етс с более высокой точностью.

25 Через 2 с происходит запись изображени тех же часов в блок 6 пам ти, также по команде вычислительного блока 8, синхронизированного с датчиком 4. Повторна за- пись значени генератора 2 в

0 вычислительный блок В не производитс .

После выполнени указанных действий вычислительный блок 8 производит логическую операцию неравнозначности над блоками 5 и 6 пам ти. Выполнение логической

5 операции состоит в сравнении соответствующих точек изображений блоков 5 и 6 на равенство (с учетом шумов аппаратуры). В случае равенства ркости точек изображений блоков 5 и 6 вычислительный блок 8

0 производит в блок 7 пам ти запись кода О, в случае неравенства - 1,

После выполнени данной операции в блоке 7 пам ти окажутс изображени двух сдвинутых между собой секундных стрелок

5 в двух градаци х ркости (О и 1), что позволит легко определить положение секундных стрелок.

Вычислительный блок 8 по методу градиентного движени определ ет уравнени

0 двух пр мых (искомые секундные стрелки 1 и 2-го изображени ).

Реша систему полученных двух уравнений , определ ют точку их пересечени , т.е. координаты оси вращени стрелок. Зна

5 координаты оси вращени стрелок и зна , что три стрелки вращаютс вокруг этой оси, можно определить, пользу сь методом градиентного движени , уравнени трех стрелок . Уравнение секундной стрелки

определено на предыдущем шаге, а использу тот факт, что минутна стрелка длиннее часовой, вычисл ют уравнение часовой и минутной стрелок. Эти уравнени пр мых позвол ют определить угол между стрелкой и вертикальной осью, условно прин той за направление на 12. Углы между часовой, минутной и секундной стрелками и вертикальной осью, условно прин той за направление 12, обозначают как , (индекс 1 обозначает, что эти углы получены при первом измерении). Через интервал времени Т (с) производ т второе измерение угловых положений стрелок ,99м2 . с2 . Очевидно, что эти величины св заны между собой следующей системой:

(951-1 + УГ Т +)mod360°;

2 ( + Т + (р)тоб 360° ; (1)

РС2 (РС + (Ос Т + (f) + (ро) mod 360°. 20

где (йЛ- , ,йЛ;) (1 /10, 1 /120) град/с - угловые скорости часовой, минутной и секундной стрелок соответственно;

(р- угол поворота незакрепленных часов между измерени ми;

(ро- угол секундной стрелки, соответствующей величине хода часов за врем измерени .

В системе (1) имеютс три уравнени с двум неизвестными (р . Реша первое и второе уравнение системы (1), определ ют две величины i и .

Р -й)гТ :

(Р - -(ОмТ.(2)

Необходимость определени одного параметра из двух уравнений определ етс тем, что система (1) может оказатьс неверной , так как в измеренные величины углов внос тс погрешности как измерений, так и погрешности контролируемых часов, не св занные с ходом (например, слабый фрикцион стрелок).

Значени у и должны быть достаточно близкими. Например, при разрешающей способности аппаратуры 256x256 точек это рассогласование не должно превышать 4%.

В случае несовпадени значений р и р2 можно предположить, что или повторно контролируютс часы, или люба из стрелок стоит, или ход часов больше 30 с.

По любому из факторов часы брак уютс .

Определ значение р , как среднее 1 и 9 , и подставл в третье уравнение системы (1), определ ют требуемую величину ро

РО рс2 pc - (ОсТ - р.

(3)

5 Ю 15

20

25

5

Таким образом, определ ют за врем Т ход часов, не закрепленных на измерительной позиции.

Синхронизаци сигналов от датчика 4 с моментом ввода изображений контролируемых часов 13 и ввод значений эталонного генератора 2 позволит определит не только целые значени секунд хода часов, но и дробные его значени , что становитс актуальным при допусках погрешности суточного хода часов 2 с в мес ц или год.

Использование датчика, позвол ющего более точно определ ть врем начала или окончани движени секундной стрелки, позволит определ ть угловое положение секундной стрелки с дискретностью t с и интервал между импульсом от датчика и генератором эталонных импульсов с погрешностью 0,2 с. Следовательно, конечна погрешность определени хода по сравнению с прототипом повышаетс в 5 раз.

Нахождение угловых положений двух других стрелок и использование информации об объекте контрол позвол ет контролировать часы без базировани на измерительной позиции.

Формул а изобретени

0

Способ измерени хода часов, заключающийс в том, что часы размещают на измерительной позиции, определ ют угловое положение секундной стрелки, по которому вычисл ют ход часов, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений и производительности процесса, перед вычислением дополнительно измер ют угловые положени остальных стрелок, повтор ют все измерени дважды через определенный интервал времени, вычисл ют координаты точки креплени стрелок и определ ют их угловые положени относительно произвольно выбранного вектора, затем через эталонный интервал времени цикл измерений повтор ют, определ ют угол поворота часов и углы поворота стрелок , причем по углу поворота секундной стрелки определ ют ход часов, а по углам поборота остальных суд т о дефектах часов, не св занных с ходом.

IrKM

//

w

Vuz.Z

Claims

Формула изобретения

Способ измерения хода часов, заключающийся в том, что часы размещают на измерительной позиции, определяют угловое положение секундной стрелки, по которому вычисляют ход часов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности процесса, перед вычислением дополнительно измеряют угловые положения остальных стрелок, повторяют все измерения дважды через определенный интервал времени, вычисляют координаты точки крепления стрелок и определяют их угловые положения относительно произвольно выбранного вектора, затем через эталонный интервал времени цикл измерений повторяют, определяют угол поворота часов и углы поворота стрелок, причем по углу поворота секундной стрелки определяют ход часов, а по углам поворота остальных судят о дефектах часов, не связанных с ходом.

и —--А 11 Чо

Фиг.
2-