秒表检定仪机电转换器的制作方法

本实用新型提供的是仪表领域的转换器，具体地说是秒表检定仪机电转换器。

背景技术：

秒表检定仪是用于检定秒表的标准计量器具，其一般由主机和机械制动夹具组成，其主要功能是输出标准的时间间隔信号。秒表检定仪的检定包括内部晶振的检定和输出时间间隔的检定，在检定输出时间间隔时需要机电转换，将夹具的机械动作信号转变为电脉冲信号，由计数器精确测量脉冲信号的脉冲宽度。目前市场上还没有相应的产品，因此无法检定。须根据工作实际需要，设计制作合适的机电转换器，以实现对秒表检定仪的检定，保证秒表检定仪时间计量器具的有效溯源，确保量值传递准确可靠。

技术实现要素：

为了实现秒表内部晶振的检定和输出时间间隔的检定，本实用新型提供了秒表检定仪机电转换器。该机电转换器通过将夹具动作信号转变为电脉冲信号，实现对机械秒表检定仪的检定。解决秒表机电转换的技术问题。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：

在模拟秒表上设置有琴键开关，琴键开关上连接有开关输出线，在模拟秒表的电路中通过滤波电容、限流电阻、K1触动开关、K2复零开关和LED指示灯连接有两片芯片，其中一个芯片作为前置输出，另一个芯片作为输出，在电路中配有稳压电路，用74LS123和74LS74控制高低电平输出；

所述开关输出线与复零开关K2进行连接。

积极效果，本实用新型能够准确检测晶振的检定和输出时间间隔的检定，且使用方便。转换器具有低功耗、灵敏度高、响应频率高、寿命长、成本低、抗干扰能力强的特点。适宜作为将夹具动作信号转变为电脉冲信号，对机械秒表检定仪的检定应用。

附图说明

图1为本实用新型原理图；

图2为本实用新型稳压电路图；

图3为本实用新型模拟秒表图。

图中，1.模拟秒表，2.琴键开关，3.开关输出线。

具体实施方式

据图所示，在模拟秒表1上设置有琴键开关2，琴键开关上连接有开关输出线3，在模拟秒表的电路中通过滤波电容、限流电阻、K1触动开关、K2复零开关和LED指示灯连接有两片芯片，其中一个芯片作为前置输出，另一个芯片作为输出，在电路中配有稳压电路，用74LS123和74LS74控制高低电平输出；

所述开关输出线与复零开关K2进行连接。

本实用新型的工作过程与使用说明：

针对目前秒表检定仪的检定需求和缺少检定所需机电转换器的现状，介绍了一种用于把秒表检定仪夹具的机械信号转换成电脉冲信号的机电转换器的工作原理、电路设计以及制作方法。并对其进行了性能测试，给出了测试数据，数据表明该转换器满足设计要求，解决了机械秒表检定仪因缺少机电转换器无法检定的问题。

1、工作原理与电路设计：

机电转换器的基本原理是产生一个电脉冲信号，脉冲宽度即为夹具两次动作的时间间隔。电路如图1所示：

电路中，K₁为夹具触动开关，K₂为复零开关。选用74LS123和74LS74控制高低电平输出，同时在电路中串入合适阻值电阻进行限流，加入电容进行滤波。加入发光二极管LED，作为电源指示开关。检定前，先按一下K₂，使输出为低电平。夹具第一次触动K₁，使其瞬间闭合，输出变为高电平。夹具第二次触动K₁，使其再次瞬间闭合，输出回到低电平状态。电路中，前置输出是测试机电转换器最大允许误差的预留输出口，它测量的是从夹具触动开关开始触动到机电转换器输出高电平的时间，它反映了机电转换器的系统误差。在检定规程中，对机电转换器最大允许误差要求为小于0.1ms。

2、稳压电路设计

电源是系统的重要组成部分，影响到系统的稳定与正常使用。稳压电路给系统提供稳定的工作电压。稳压电路原理如图2所示。

稳压电路由瞬态电压抑制器TVS1、变压器TF1、整流桥D1及稳压芯片MC7805等组成，实现对220V交流电压的整流、稳压及滤波，输出机电转换器电路所需的平滑5V直流电压，供控制电路使用。TVS是一种高效能的电路保护器件，当其受到瞬态高压干扰时，其阻抗可在1ns的时间内骤然降低并接近于零，吸收浪涌、雷击、静电等干扰功率，两极间的电压被箝位在预定的电压值，电路中的精密元器件得到有效的保护，提高了电路的可靠性。变压器TF1不仅实现电压的变换，更重要的是对电路前后级实现隔离保护。整流桥D1的作用是是将变压器TF1输出的交流电变成直流电。稳压芯片MC7805使直流电压稳定在5V，为电路提供恒定电压。电容C1和C2对电流进行平滑滤波，电容C3可以改善电路的稳定性和瞬态响应。

3、模拟秒表设计

在进行秒表检定仪输出时间间隔的检定时，每输出一次标准时间间隔，秒表检定仪的夹具小锤击打两次机电转换器的开关，即图1中的k1，启动机电转换器实现高低电平的转换。开关可选用无锁的琴键开关，将其安放在一个模拟秒表里，再将该模拟秒表固定在夹具上，图3为设计的模拟秒表。

4、性能检验

该机电转换器设计制作完成后，对其性能指标进行了测试。用TDS3032B数字存储示波器测量脉冲信号幅度、上升时间和下降时间，用53132A通用计数器测量机电转换器的最大允许误差。测试数据如表1所示。

表1 机电转换器性能测试数据

测试结果证明，该机电转换器各项主要指标达到了设计要求，最大允许误差远小于规程中要求的0.1ms指标。

在此基础上对本系统进行了实际应用测试，用该机电转换器连接53132A计数器，对MBY秒表检定仪输出时间间隔检定进行检定，检定结果如表2所示。

表2 MBY秒表检定仪输出时间间隔检定数据

经对MBY型秒表检定仪的实际应用证明，该转换器工作正常，性能稳定，可以作为秒表检定仪检定的辅助设备。

该机电转换器，将夹具动作信号转变为电脉冲信号，实现了对机械秒表检定仪的检定。