定时器校准仪

　　近年来，定时器在工业和家用电器中得到了广泛的应用，如定时加热控制、定时电风扇、洗衣机定时控制等。目前，国内生产定时器的厂家很多，其规格品种有5分钟、15分钟、60分钟、120分钟等四种。生产定时器的工厂，为了提高生产效率、降低成本，都希望有一种能快速测量出定时器走时误差的专用仪器。本文介绍一种定时器校准仪，它能在4秒钟内测定出120分钟定时器的走时误差。这种校准仪的原理同样适用于其它规格定时器的快速校准。

　　(一)组成和作用

　　此种校准仪由十进计数显示器、晶体振荡分频器、取样电路、控制电路和电源等五部分组成。其方框图如图1所示。

　　十进计数器，由计数显示和测量显示两部分组成。前者对输人脉冲完成计数，并输出相应的十进制数脉冲o至9;后者完成某两个输入脉冲之间时间间隔测量显示。该电路选用PT一十进制可预置数加法计数显示板。

　　晶体振荡分频器的作用是:产生周期为1毫秒和100毫秒的标准脉冲序列，供测量和自校用。该电路选用PT一7石英晶体谐振分频器。

　　电源选用PT一9稳压电路插件板，输出为24伏、300毫安。

　　上述PT一怪、PT一9和PT一7三种电路，均为上海长乐电器厂产品。

　　取样电路的作用:将定时器工作时的机械运动信号转换成相应的电脉冲信号。

　　控制电路的作用:在尖齿轮转动一圈所需的时间间隔内输出标准的计时脉冲序列。

　　(二)校准原理

　　目前，国内生产的定时器可分为双摆钉和单摆钉

　　种结构形式。前者因转动惯量大而得到广泛应用。

　　无论是双摆钉还是单摆钉形式的定时器，它们的摆钉与放过去的尖齿数之间有这样的关系:即每当摆钉撞击两次尖齿轮(双摆钉各一次)后，放过去一个尖齿。这一关系是实现快速校准的依据。摆钉撞击尖齿轮的机械振动信号通过取样电路变成相应的脉冲信号，其关系式如下:

　　式中:N为脉冲数;n为放过去的尖齿数。

　　从式(1)可知，定时器的摆钉每放过一个尖齿，即产生两个相应的脉冲信号。例如，定时器的尖齿轮的齿数为20个，则该尖齿轮转动一圈时，所产生的脉冲数为40个，这40个脉冲所占的时间就是尖齿轮转一圈所需的时间。换句话说，40个连续脉冲表示尖齿轮转一圈。这样，就把对机械振动的测量变成了对电脉冲的处理，使测量手段大为简化。

　　下面以我厂生产的120分钟定时器为例，结合图2，介绍本定时器测试仪的工作原理。已知尖齿轮的齿数n一20，则N一如。因此，只要测量出40个连续脉冲所占的时间长度，就可确定尖齿轮转一圈所需的时间。定时器工作时产生的机械振动，通过探针传至压电晶体变成相应的电脉冲，如图3中的①。经放大整形(如图3②)后，输出负脉冲序列(如图3③)至计数显示器计数。当计数器计到第10个和第50个脉冲时，分别输出一个正极性开门和关门脉冲(分别为图3④和⑤)。开门脉冲打开双稳态控制门(如图3⑥)，与门电路输出周期为1毫秒的计数脉冲(如图3⑧)至测址显示器计数。当关门脉冲来到时，控制门关闭，与门无输出，计数停止。因为第“10’，和第“50’’个脉冲之间，其差值正好等于40个脉冲，所以测量显示器的读数即为尖齿轮转动一圈所需的时间。间关系见图3所示。