УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2000 года по МПК G01R31/00 

Изобретение относится к устройствам для диагностирования электронных приборов, применяемых в электрооборудовании автомобилей, и может быть использовано для диагностирования и настройки транзисторных коммутаторов, прерывателей указателей поворотов, регуляторов напряжения, применяемых на автомобильной технике.

Известен прибор модели Э-214 [1], который позволяет проверять контактные и контактно-транзисторные системы зажигания, но непригоден для проверки бесконтактных систем зажигания.

Известен подвижный электронный стенд Э-205 [1] для диагностирования электрооборудования автомобилей. В конструкции указанного стенда для диагностирования систем зажигания используется осциллограф модели Э-206, который позволяет отслеживать переходные процессы в цепях низкого и высокого напряжения систем зажигания, но непригоден для проверки транзисторных коммутаторов в случае их демонтажа.

Известен стенд для проверки приборов систем зажигания модели СПЗ-12М [2] . Данный стенд позволяет диагностировать системы зажигания в целом, однако не позволяет наблюдать переходные процессы в цепях системы зажигания, диагностировать непосредственно коммутаторы бесконтактных систем зажигания.

Известен способ диагностирования транзисторных коммутаторов при помощи осциллографа и генератора прямоугольных импульсов [3], выявляющий влияние частоты импульсов датчика на время накопления энергии. Данный способ не позволяет определить характер выходного сигнала коммутатора в зависимости от амплитуды сигнала управления, чувствительность коммутатора к управляющему воздействию и предусматривает проверку систем зажигания без их демонтажа.

Кроме того, упомянутые устройства неприспособлены для проверки и настройки других электронных приборов: прерывателей указателей поворотов, электронных регуляторов напряжения с выявлением скрытых дефектов (изменения стабильности переключений, возникновение колебательных процессов, изменение уровня регулируемого напряжения), не позволяют диагностировать электронные устройства в демонтированном состоянии.

Известен генератор треугольных импульсов [4], применяемый в устройствах для диагностирования регуляторов напряжения. Данные устройства имеют ограниченные функциональные возможности, т.к. непригодны для диагностирования других электронных приборов, применяемых на автомобильной технике.

Наиболее близким техническим решением является "Устройство для контроля величины регулируемого напряжения электронного регулятора напряжения" [5], состоящее из генератора треугольных импульсов (генератора), сопротивления нагрузки, одна клемма которого соединена с выходом генератора треугольных импульсов, а другая - с его входом, осциллографического устройства с усилителем развертки и усилителем сигналов, вольтметра пиковых значений и делителя частоты, входы которых соединены с выходом генератора.

Недостатком указанного устройства является то, что оно способно диагностировать исключительно регуляторы напряжения и непригодно для диагностирования других электронных приборов, применяемых на автомобильной технике.

Настоящее изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введены стабилизированный источник постоянного тока (источник тока), амперметр, переключатель режимов работы устройства и переключатель режимов работы генератора, подключенные таким образом, что переключатель режимов работы устройства подключен своими клеммами отдельно через амперметр к выходу источника, к одной из клемм резистора нагрузки и к минусовой клемме устройства, а переключатель режимов работы генератора подключен между свободной клеммой резистора нагрузки и входом генератора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: источника тока, амперметра, переключателей режимов работы генератора и устройства и связями между элементами, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

На фиг. 1 представлена схема устройства. Устройство содержит вольтметр пиковых значений 1, двухлучевой осциллограф 2, подключенные входами к выходу генератора треугольных импульсов 3, резистор нагрузки 4, подключенный одним своим выводом ко второму входу осциллографа 2 и через переключатель режимов работы генератора 5 к входу генератора 3, а второй клеммой ко второй клемме переключателя режимов работы устройства 6, источник питания 7, подключенный через амперметр 8 к первой клемме переключателя режимов работы устройства 6, при этом третья клемма упомянутого подключена к минусовой клемме.

Устройство работает в трех режимах в зависимости от типа диагностируемого прибора.

Первый режим - проверка транзисторных коммутаторов. Переключатель режимов работы устройства 6 включен в первое положение, а контакты переключателя 5 режимов работы генератора замкнуты (фиг. 2).

Проверяемый коммутатор подключается клеммой "Д" к первой клемме устройства, клеммой "ВК12" ко второй клемме устройства, клеммой "КЗ" к третьей клемме устройства, а минусовой клеммой к минусовой шине. При подключении устройства к сети источник питания 7 через амперметр 8 подает сигнал на клемму "ВК12" коммутатора. Выходной транзистор коммутатора открывается и в цепи - выход источника питания 7, амперметр 8, первая и вторая клеммы переключателя режимов работы устройства 6, резистор нагрузки 4, третья клемма устройства, клемма "КЗ" коммутатора, выходной транзистор коммутатора, минусовая клемма источника питания 7 появляется ток. Амперметр 8 показывает значение тока, потребляемого коммутатором. Одновременно генератор 3 подает напряжение через клемму "Д" в цепь управления коммутатором. Когда величина напряжения будет достаточной, управляющий транзистор управления коммутатором откроется и в цепи управления появляется ток, путь тока: выход генератора 3, первая клемма устройства, клемма "Д" коммутатора, переход база - эмиттер транзистора управления, корпус коммутатора, минусовая шина устройства, корпус генератора 3. Выходной транзистор коммутатора закроется, отключая третью клемму устройства от минусовой шины, потенциал на клемме "КЗ" начнет возрастать и в цепи управления генератором появляется ток. Путь тока: выход источника тока 7, амперметр 8, первая и вторая клеммы переключателя режимов работы устройства 6, резистор нагрузки 4, переключатель режимов работы генератора 5, вход генератора 3, корпус генератора 3, минусовая шина, корпус источника 7. Напряжение на выходе генератора 3 начинает уменьшаться, что приведет к закрытию транзистора управления и повторному открытию выходного транзистора. При этом вольтметр пиковых значений 1 зафиксирует величину напряжения, при которой срабатывает транзистор управления, а на экране осциллографа 2 будет наблюдаться устойчивая картина переходных процессов в силовой и управляющей цепях коммутатора.

Если коммутатор исправен, то значение напряжения должно находиться в границах, указанных в инструкции завода-изготовителя, а качество переходных процессов соответствовать требованиям [1].

Таким образом, применение в устройстве источника тока 7, амперметра 8, переключателя режимов работы устройства 6 и переключателя режимов работы генератора 5 позволило диагностировать транзисторные коммутаторы, применяемые на автомобильной технике, при их демонтаже.

Второй режим - проверка прерывателя указателей поворотов. Переключатель режимов работы устройства 6 включен во второе положение, контакты переключателя режимов работы генератора 5 разомкнуты (фиг. 3).

Проверяемый прерыватель указателей поворотов подключается клеммой "+" ко второй клемме устройства, клеммой "П" к третьей клемме устройства, клеммой "-" к общей шине. При подключении устройства к сети источник питания 7 через амперметр 8 подает напряжение на клемму "+" прерывателя указателей поворотов. Так как клемма "П" упомянутого через резистор нагрузки 4, вторую и третью клеммы переключателя режимов работы устройства 6 подключена к общей шине, то прерыватель указателей поворотов включается в работу и коммутирует сигнал на выходе (клемма "П"). При этом на экране осциллографа 2 возникает устойчивая картина, позволяющая определить частоту, амплитуду и скважность импульсов, вырабатываемых прерывателем указателей поворотов, а амперметр 8 укажет величину тока, потребляемого прерывателем. Характеристики проверяемого прерывателя должны находиться в границах, установленных заводом-изготовителем в нормативно-технической документации.

Таким образом, применение в устройстве источника тока 7, амперметра 8, переключателей режимов работы, устройства 6 и генератора 5 позволяет диагностировать прерыватели указателей поворотов.

Третий режим - проверка регуляторов напряжения. Переключатели режимов работы устройства 6 включены в первое положение, а контакты переключателя режимов работы генератора 5 замкнуты (фиг. 4).

Проверяемый регулятор напряжения подключается клеммой "+" к первой клемме устройства, клеммой "ш" к третьей клемме устройства, минусовой клеммой к общей шине.

При подключении устройства к сети генератор 3 подает возрастающее напряжение на клемму "+" регулятора, и выходной транзистор регулятора напряжения открывается, подключая третью клемму устройства к корпусу. В силовой цепи регулятора напряжения возникает ток. Путь тока: выход источника тока 7, амперметр 8, первая и вторая клеммы переключателя режимов работы устройства 6, резистор нагрузки 4, третья клемма устройства, клемма "ш" регулятора напряжения, корпус регулятора напряжения, минусовая шина устройства, корпус источника тока 7.

При этом на входе генератора 3 ток отсутствует, т.к. сопротивление открытого силового транзистора коммутатора практически равно нулю, а следовательно, и потенциал на третьей клемме незначителен. Когда напряжение генератора 3 достигнет величины срабатывания регулятора, силовой транзистор упомянутого закроется. Потенциал на третьей клемме возрастает. При этом ток с выхода источника тока 7 через амперметр 8, первую и вторую клеммы переключателя режимов работы устройства 6, сопротивление нагрузки 4, замкнутые контакты переключателя режимов работы генератора 5 поступает на вход генератора 3 и далее на корпус генератора 3, отрицательную шину устройства и корпус источника 7. Напряжение генератора 3 начинает убывать. Когда напряжение генератора 3 уменьшится до величины отпускания регулятора напряжения, силовой транзистор упомянутого откроется и процесс повторится. Одновременно вольтметр пиковых значений 1 зафиксирует уровень регулируемого напряжения, а по характеру развертки на осциллографе 2 можно будет определить разброс параметров отпускания и срабатывания регулятора напряжения и стабильность переключений. При этом максимальное и минимальное значение регулируемого напряжения должно находиться в пределах, установленных инструкциями завода-изготовителя.

Таким образом, введение в устройство источника питания, амперметра, переключателей режимов работы устройства и генератора позволяет существенно расширить функциональные возможности устройства, что говорит о достижении поставленной цели.

Схема устройства содержит генератор треугольных импульсов 3.

В конструкции генератора треугольных импульсов использован источник питания 9 (фиг. 5), магнитоуправляемый контакт 10, подстроечный резистор 11, обмотка управления 12 магнитоуправляемым контактом 10. Применение в устройстве известных и используемых в технике элементов позволяет сделать вывод о соответствии устройства критерию "промышленная применимость".

Источники информации
1. Тимофеев Ю.Л., Ильин И.М. Электрооборудование автомобиля. Неисправности и техническое обслуживание. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1981, 141 с.

2. Данов Б.А. Электрооборудование военной автомобильной техники. - М.: Воениздат, 1988, с. 220 - 222.

3. Резник А.М. Электрооборудование автомобилей. Учебник для автотранспортных техникумов. - М.: Транспорт, 1990, с. 127.

4. Знаменосец. - 1981, N 5, с. 3 обложки.

5. Патент РФ N 2060510, G 01 R 31/00, 1996.

Изобретение может быть использовано для диагностирования и настройки транзисторных коммутаторов, прерывателей указателей поворотов, регуляторов напряжения, применяемых на автомобильном транспорте. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство введены источник постоянного тока, амперметр, переключатель режимов работы генератора и переключатель режимов работы устройства, подключенный первой своей клеммой через амперметр к выходу источника постоянного тока, второй к свободной клемме сопротивления нагрузки и через упомянутое и переключатель режимов работы генератора треугольных импульсов к входу последнего, а третьей к минусовой шине. 5 ил.

Устройство для диагностирования электронных приборов систем электрооборудования автомобилей, содержащее генератор треугольных импульсов, резистор нагрузки, двухлучевой осциллограф, один из входов которого подключен к выходу генератора треугольных импульсов, а второй - к клемме резистора нагрузки, вольтметр пиковых значений, вход которого подключен к выходу генератора треугольных импульсов, отличающееся тем, что в него введены источник питания, амперметр, переключатель режимов работы генератора и переключатель режимов работы устройства, подключенный первой своей клеммой через амперметр к выходу источника питания, второй - к свободной клемме резистора нагрузки и через резистор нагрузки и переключатель режимов работы генератора треугольных импульсов - к входу последнего, а третьей - к минусовой шине.