ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ РАЗРЯДА В СВЕЧАХ ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров искровых разрядов в свечах зажигания, и может быть использовано для измерения длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания газотурбинных двигателей.

Известен измеритель времени ИВ-3 (описанный в следующем источнике: Измеритель времени ИВ-3 8г2.746.018 РЭ УАКБ "Молния" Руководство по эксплуатации), который используется для контроля эффективности систем зажигания газотурбинных двигателей. Измеритель ИВ-3 является стрелочным прибором и предназначен для регистрации длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах зажигания. Недостаток измерителя заключается в том, что он является инерционным, как всякие стрелочные приборы, и не позволяет фиксировать с высокой точностью длительность подготовительной стадии каждого разряда в серии разрядов при высокой частоте их следования.

Известен измеритель длительности импульсов переменного тока (А.С. СССР 561152, кл. G 01 R 29/02, опубл. 10.08.77.), содержащий генератор счетных импульсов, счетчик импульсов, приемные катушки, фильтр, усилитель, схемы фиксации начала первой полуволны переменного сигнала заполнения и момента достижения амплитудного значения первой полуволны среза импульса, электронный ключ, датчики начала и конца импульса, однако данное устройство по своим функциональным возможностям неприменимо для измерения длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах.

Известно устройство для измерения длительности искры (А. С. СССР 1442939, кл. G 01 R 29/02, опубл. 07.12.88.), содержащее датчик тока, выпрямитель, усилитель, дискриминатор уровня, два одновибратора, два элемента ИЛИ, два инвертора и блок счета, однако данное устройство по своим функциональным возможностям неприменимо для измерения длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является измеритель длительности искры (А.С. СССР 1679416, кл. G 01 R 29/02, опубл. 23.09.91.), содержащий датчик тока, двухпороговый дискриминатор уровня, пиковый детектор, дискриминатор уровня, одновибратор, элемент "И", блок счета, причем выход датчика тока соединен с входом двухпорогового дискриминатора уровня, выход которого соединен с входом пикового детектора, выход последнего соединен с входом дискриминатора уровня и с входом одновибратора, выход дискриминатора уровня соединен с первым входом элемента "И", второй вход элемента "И" соединен с выходом одновибратора, выход элемента "И" соединен с входом блока счета.

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно по своим функциональным возможностям неприменимо для измерения длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего измерять с высокой точностью в цифровой форме длительность подготовительной стадии каждого разрядного импульса в серии разрядов в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания.

Поставленная задача решается тем, что в измеритель длительности подготовительной стадии разряда в свечах зажигания, содержащий счетчик, в отличие от прототипа введены дополнительно делитель напряжения, компаратор, генератор тактовых импульсов (ГТИ), временной селектор, блок памяти, блок управления памятью, дешифратор, блок цифровой индикации, при этом выход делителя напряжения, с которого снимается напряжение в свече, соединен с входом компаратора, при этом уровень порога срабатывания компаратора выбирается превышающим падение напряжения в свече, выход компаратора соединен с первым входом временного селектора, к второму входу последнего подключен ГТИ, выход компаратора подключен также к управляющему входу счетчика и ко входу блока управления памятью, выход последнего подключен к управляющему входу блока памяти, выход временного селектора соединен с счетным входом счетчика, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с входом дешифратора, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации.

На фиг.1 изображена структурная схема заявляемого устройства.

На фиг.2 изображены временные диаграммы работы заявляемого устройства.

Устройство содержит делитель напряжения 1, компаратор 2, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, временной селектор 4, счетчик 5, блок памяти 6, блок управления памятью 7, дешифратор 8, блок цифровой индикации 9, при этом выход делителя напряжения 1 соединен с входом компаратора 2, выход последнего соединен с первым входом временного селектора 4, к второму входу последнего подключен ГТИ 3, выход компаратора 2 подключен также к управляющему входу счетчика 5 и ко входу блока управления памятью 7, выход последнего подключен к управляющему входу блока памяти 6, выход временного селектора 4 соединен с счетным входом счетчика 5, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти 6, выход последнего соединен с входом дешифратора 8, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации 9.

В момент пробоя разрядника и начала подготовительной стадии разряда напряжение в свече, снимаемое с делителя напряжения 1, скачкообразно возрастает до напряжения на накопительном конденсаторе емкостной системы зажигания (момент времени t₁ на фиг.2 А). Сигнал с выхода делителя 1 напряжения подается на вход компаратора 2. Уровень порога срабатывания компаратора 2 выбирается заведомо превышающим падение напряжения в свече в течение искровой стадии разряда (участок t₂-t₃ на фиг.2 А). Компаратор 2 формирует на своем выходе цифровой сигнал, по длительности равный подготовительной стадии разряда (фиг.2 Б). Во временном селекторе 4 происходит заполнение сформированного компаратором 2 прямоугольного импульса импульсами с ГТИ 3. Таким образом, на вход счетчика 5 поступает определенное количество импульсов с генератора, пропорциональное длительности измеряемого сигнала. Передний фронт сигнала с компаратора (фиг.2 Б) производит сброс счетчика 5 в момент начала подготовительной стадии разряда. В блоке памяти 6 накапливается информация о состоянии счетчика 5 и передается в дешифратор 8, где информация преобразуется с двоично-десятичного кода в код семисегментных цифровых индикаторов. Поскольку частота следования разрядных импульсов в свече может колебаться в широких пределах, цифровая индикация измеряемой величины длительности подготовительной стадии каждого разряда при большой частоте делает невозможным визуальное восприятие показаний измерителя. Поэтому считывание результата измерения из блока памяти 6 в дешифратор 8 производится через строго определенные промежутки времени, регулируемые пользователем. Для этого используется блок управления памятью 7, который разрешает считывание только через заданные промежутки времени. Блок управления памятью разрешает запись со счетчика в блок памяти 6 в момент окончания подготовительной стадии разряда по заднему фронту сигнала с компаратора 2 (фиг.2 Б).

Итак, заявляемое изобретение позволяет измерять с высокой точностью длительность подготовительной стадии каждого разряда в полупроводниковых свечах зажигания при высокой частоте следования разрядных импульсов, и таким образом, расширяет возможности и качество оценки эффективности систем зажигания.

Использование: для измерения параметров искровых разрядов в свечах зажигания, в частности для измерения длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания газотурбинных двигателей. Технический результат заключается в измерении с высокой точностью в цифровой форме длительности подготовительной стадии каждого разрядного импульса в серии разрядов в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания. Устройство содержит делитель напряжения, компаратор, генератор тактовых импульсов (ГТИ), временной селектор, счетчик, блок памяти, блок управления памятью, дешифратор, блок цифровой индикации, при этом выход делителя напряжения соединен с входом компаратора, выход последнего соединен с первым входом временного селектора, к второму входу последнего подключен ГТИ, выход компаратора подключен также к управляющему входу счетчика и входу блока управления памятью, выход последнего подключен к управляющему входу блока памяти, выход временного селектора соединен со счетным входом счетчика, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с входом дешифратора, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации. 2 ил.

Измеритель длительности подготовительной стадии разряда в свечах зажигания, содержащий счетчик, отличающийся тем, что устройство содержит делитель напряжения, компаратор, генератор тактовых импульсов, временной селектор, блок памяти, блок управления памятью, дешифратор, блок цифровой индикации, при этом выход делителя напряжения, с которого снимается напряжение в свече, соединен с входом компаратора, при этом уровень порога срабатывания компаратора выбирается превышающим падение напряжения в свече, выход компаратора соединен с первым входом временного селектора, к второму входу последнего подключен генератор тактовых импульсов, выход компаратора подключен также к управляющему входу счетчика и входу блока управления памятью, выход последнего подключен к управляющему входу блока памяти, выход временного селектора соединен со счетным входом счетчика, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с входом дешифратора, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации.