Устройство для регистрации положения поршней в оппозитном дизельном двигателе Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам диагностики двигателей внутреннего сгорания, и предназначено для регистрации положения поршней в оппозитном дизельном двигателе с двумя коленчатыми валами и встречно Движущимися поршнями относительно верхней мертвой точки (ВМТ).

Целью изобретения является уменьшение погрешности регистрации положения поршней в оппозитном двигателе и упрощение эксплуатации устройства путем определения отношения временных интервалов, формируемых по сигналам датчика первоначально установленной ВМТ и датчиков нижней мертвой точки (НМТ) первого и второго цилиндров .

На (Ъиг.1 показана блок-схема устройства для регистрации положения поршней в оппозитном дизельном двигателе; на Фиг.2 - принципиальная схема источника единичного сигнала; на Фиг.З - Функциональная схема блока определения отношений; на фиг.4- функциональная схема блока формирования временных интервалов; на фиг.5 - Функциональная схема блока преобразования временных интервалов; на фиг.6 - функциональная схема первого управляемого делителя частоты (УДЧ); на фиг.7 - функциональная схема второго УДЧ; на фиг.8 - принципиальная схема счетчика импульсов; на фиг.9 - функциональная схема коммутатора; на фиг.10 - функциональная схема формирователя импульсов; на фиг.11 - функциональная схема преобразователя кодов; на Фиг.12 - функциональная схема счетчика результатов; на фиг.13 - функциональная схема блока индикации; на фиг.14 - временные диаграммы работы блока определения отношений при появлении сигнала на выходе счетчика и iимпульсов с выходов первого и второго УДЧ.

Устройство для регистрации положения поршней в оппозитном дизельном

§

(Л

Ј

оо

Си СП

31481

двигателе (фиг.1) содержит первый элемент ИЛИ 1, источник 2 единичного сигнала, первый триггер 3, к ин- . формационному (D) входу которого подключен источник 2 единичного сигнала, датчик 4 первоначально установленной ВМТ, датчик 5 НМТ первого цилиндра, датчик 6 НМТ второго цилиндра, блок 7 формирования временных интервалов с четырьмя входами и тремя выходами, к второму, третьему и четвертому входам которого подключены выходы.соответственно, датчика 4 первоначально установленной ВМТ, датчика 5 НМТ первого цилиндра и датчика 6 НМТ второго цилиндра.

Кроме того, устройство содержит первый генератор 8 импульсов, второй элемент ИЛИ 9, блок 10 преобразова- ния временных интервалов с пятью входами и четырьмя выходами, третий и четвертый входы которого соединены соответственно, с вторым и третьим выходами блока 7 формирования времен- ных интервалов. В устройство включен второй генератор 11 импульсов, блок . 12 определения отношений с семью входами и двумя выходами, к третьему - шестому входам которого подключены соответственно, первый - четвертый выходы блока 10 преобразования временных интервалов, пятый вход которого соединен с выходом первого генератора 8 импульсов, блок 13 индикации с тремя ,}входами, к второму и третьему входам которого подключены выходы блока 12 определения отношений, к седьмому входу которого подключен выход второго генератора 1 1 импульсов. Шина .Сброс 14 соединена с первым входом первого элемента ИЛИ 1 и с первым входом второго элемента ИЛИ 9, выход которого подключен к первому входу блока 12 определения отношений и к первому входу блока 13 индикации, третий вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 1, выход которого подключен к входу сброса первого триггера 3, нулевой выход которого соединен с первым входом блока 7 формирования временных интервалов, с вторым входом блока 12 определения отношений и с первым входом блока 10 преобразования временных интервалов, второй вход которого соединен с первым выходом блока 7 формирования временных интервалов и с входом второго элемента ИЛИ 9. Шина Пуск 15 подключена к тактовому (С) входу первого триггера 3.

Источник 2 единичного сигнала (фиг.2) постоянно выдает единичный сигнал и содержит полюс источника 16 питания (Е) и резистор 17, через который полюс источника 16 питания подключен к выходу.

Блок 7 формирования временных интервалов (фиг.4) предназначен для формирования при поступлении на его входы сигналов от датчиков первоначально установленной ВМТ 4, НМТ певого цилиндра 5 и НМТ второго цилиндра 6 сигналов следующих временных интервалов: временного интервала Т между поступлениями двух последовательно следующих импульсов (сигналов) от датчика 4 первоначально установленной ВМТ, равного по длительности одному обороту ведущего коленчатого вала; временного интервала 1Л между поступлениями первого импулса с выхода датчика 4 первоначально установленной ВМТ и импульса с вы хода датчика 5 НМТ, равного по длительности времени движения поршня певого цилиндра от теоретической ВМТ до НМТ (теоретически это время должно быть равно -г- Т, но в действительности оно отличается от этой величины); временного интервала Т между поступлениями импульсов от датчиков НМТ первого цилиндра 5 и НМТ второго цилиндра 6, равного по длительности времени отставания поршня второго цилиндра от поршня первого (теоретически это время должно быть равно установленной величине, но в действительности оно отличается от нее).

Блок 10 преобразования временных интервалов (фиг.5) предназначен для преобразования сигналов временных интервалов в последовательности импульсов генератора 8 и выработки сигнала об окончании преобразования.

Блок 12 определения отношений (фиг.З) предназначен для определения положения поршней в оппозитном дизельном двигателе - угла отставания НМТ первого цилиндра от первоначально установленной ВМТ («Ј«) и угла отставания НМТ второго цилиндра от НМТ первого цилиндра («/) путем вычисления отношения временных интер.514

валов. Блок I2 определения отношений (фиг.З) содержит первый счетчик 18 импульсов, к суммирующему входу которого подключен третий вход блока 12, первый УДЧ 19, второй УДЧ 20, первый вход сброса которого соединен с входом сброса УДЧ 19 и с шестым вхо-ч дом блока 12, седьмой вход которого подключен к тактовому входу первого УДЧ 19 и к тактовому входу второго УДЧ 20, входы коэффициента которого соединены с выходами первого счетчика 18 импульсов, третий элемент ИЛИ 21, четвертый элемент ИЛИ 22, второй вход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 21 и с выходом первого УДЧ 19, второй счетчик 23 импульсов, к вычитающему входу которого подключен выход треть его элемента ИЛИ 21, третий счетчик 24 импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 22, а суммирующий - с пяты входом блока 12, четвертый вход ко- торого подключен к суммирующему входу второго счетчика 23 импульсов, вход сброса которого соединен с вторым входом блока 12, с входом сброса счетчика импульсов 18 и с входом сброса третьего счетчика 24 импульсов, информационные входы которого соединены с информационными входами второго счетчика 23 импульсов и с вторыми выходами второго УДЧ 20,. первый формирователь 25 импульсов, к входу которого подключен выход второго счетчика 23, второй формирователь 26 импульсов, вход которого соединен с выходом третьего счетчика 24, пятый элемент ИЛИ 27, к входам кото- р ого подключены вторые выходы первого 25 и второго 26 формирователей импульсов, первый элемент И 28, вто- рой вход которого соединен с первым входом первого формирователя 25 импульсов и с входом записи информации (WR) второго счетчика 23, второй элемент И 29, второй вход которого соединен с первым входом второго формирователя 26 импульсов и с входом WR третьего счетчика 24, коммутатор 30, к третьему тактовому входу которого подключен выход первого элемента И 28, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И 29, с первым тактовым входом коммутатора 30 и с первым выходом второго УДЧ 20, второй вход4

5 Q 5 0 5 0 д е 0 $

5

156

сброса которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ 27 и с вторым тактовых входом коммутатора 30, пятый вход которого подключен к первым входам третьего 21 и четвертого 22 элементов ИЛИ, счетчик 31 результ татов, вход сброса которого соединен с входом сброса коммутатора 30 и с первым входом блока 12, к первым выходам которого подключены выходы счетчика 31 результатов, первый и вторые суммирующие входы которого соединены, соответственно, с первыми и вторыми выходами коммутатора 30, преобразователь 32 кодов, к входам которого подключены третьи выходы коммутатора 30, шестой элемент ИЛИ 33, первый вход которого соединен с четвертым выходом коммутатора 30, а второй - с выходом второго элемента И 29, а выходы преобразователя 32 -кодов подключены к входам коэффициента деления первого УДЧ 19, причем выход шестого элемента ИЛИ 33 соединен с вторым выходом блока 12.

Блок 7 формирования временных интервалов (фиг.4) содержит второй, триггер 34, к С-входу которого подключен второй вход блока 7, седьмой элемент ИЛИ 35, второй вход которого соединен с четвертым входом блока 7, третий триггер 36, D-вход которого соединен с источником 2 единичного сигнала, четвертый триггер 37, пятый триггер 38, единичный выход которого подключен к третьему выходу блока 7, первый вход которого соединен с входами сброса второго 34, третьего 36 и четвертого 37 триггеров и с первым входом седьмого элемента ИЛИ 35, выход которогй подключен к входу сброса пятого триггера 38, С-вход которого соединен с С-входом четвертого триггера 37 и с третьим входом блока 7, третий элемент И 39, к второму входу которого подключен нулевой выход четвертого триггера 37, D-вход которого соединен с D-входом пятого триггера 38, с С-входом третьего триггера 36, с единичным выходом второго триггера 34, с первым входом третьего элемента И 39 и с первым выходом блока 7, к второму выходу которого подключен выход третьего элемента И 39, нулевой выход третьего триггера 36 соединен с D-входом второго триггера 34.

714

Блок 10 преобразования временных интервалов (Лиг.5) содержит шестой триггер 40, к входу сброса R которого подключен первый вход блока 10, четвертый выход которого соединен с нулевым выходом шестого триггера 40, к D-входу которого.подключен источник 2 единичного сигнала, первый элемент И-НЕ 41, первый вход ко- торого соединен с С-входом шестого триггера 40 и с вторым входом блока 10, к первому выходу которого подключен выход первого элемента И-НЕ 41, второй элемент И-НЕ 42, первый вход которого соединен с третьим входом блока 10, к второму выходу которого подключен выход второго элемента И- НЕ 42, третий элемент И-НЕ 43, второй вход которого соединен с вторыми входами первого 41 и второго 42 элементов И-НЕ и с пятым входом блока 10, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока ID.

Первый 19 и второй 20 УДЧ (фиг.6 и 7) предназначены для деления частоты импульсов, поступающих на С-вход (частоты импульсов генератора 11), на число, код которого находится на входах коэффициента деления (D-входах). При коэффициенте деления, равном К, первый УДЧ 19 проПускает на свой выход каждый К-й импульс, поступивший на его тактовый вход, а второй УДЧ 20 выдает на свой выход импульс в паузу после каждого К-го импульса, поступившего на тактовый вход.

Первый УДЧ 19 (фиг.6) содержит первый элемент НЕ 44, нулевую шину источника 45 питания, восьмой элемент ИЛИ 46, первый вход которого соединен с входом R первого УДЧ 19, четвертый счетчик 47 импульсов, к первому информационному входу (D1) которого подключен источник 2 единичного сигнала, а к остальным (D2,...;Dn) подключена нулевая шина источника 45 питания, первый блок 48 сравнения кодов, вторые входы которого соединены с входами коэффици-

ента деления первого УДЧ 19, а т

третьи - с выходами четвертого счетчика 47 импульсов, к суммирующему входу которого подключен выход первого элемента НЕ 44, седьмой триггер 49, R-вход которого соединен с первым входом первого блока 48 сравнения кодов, с входом элемента НЕ 44

8

Q $ 0

5 Q

0

0

5

5

и с С-входом первого УДЧ 19, выход которого соединен с четвертым входом первого блока 48 сравнения кодов, с входом WR четвертого счетчика 47 импульсов и с выходом восьмого элемента ИЛИ 46, к второму входу которого подключен единичный выход седьмого триггера 49, R-вход которого соединен с выходом первого блока 48 сравнения кодов.

Второй УДЧ 20 (фиг.7) содержит девятый элемент ИЛИ 50, к первому и второму входам которого подключены первый и второй входы сброса (R1 и R2) второго УДЧ 20, пятый счетчик 51 импульсов, второй блок 52 сравнения кодов, к первым входам которого подключены входы коэффициента деления (D) второго УДЧ 20, С-вход которого соединен с суммирующим входом пятого счетчика 51 ИМПУЛЬСОВ и с вторым входом второго блока 52 сравнения кодов, третьи входы которого соединены с вторыми выходами второго УДЧ 20 и с выходами пятого счетчика 51 импульсов, вход R которого соединен с выходом девятого элемента ИЛИ 50 и с четвертым входом второго блока 52 сравнения кодов, первый элемент 53 задержки, выход которого подключен к третьему входу девятого элемента ИЛИ 50, выход блока сравнения кодов соединен с входом первого элемента 53 задержки и с первым выходом второго УДЧ 20.

Второй 23 и третий 24 счетчики выполнены по одинаковой схеме. На фиг.8 приведен случай выполнения счетчиков 23 и 24, когда их разрядность равна двенадцати двоичным разрядам. Счетчик 23 импульсов (24) содержит первый 54, второй 55 и третий 56 четырехразрядные реверсивные счетчики, входы WR которых соединены между собой и с входом WR счетчика 23 импульсов, вход сброса (R) которого подключен к входам сброса реверсивных счетчиков 54 - 56, десятый элемент ИЛИ 57, первый вход которого «. соединен с вычитающим входом третьего реверсивного счетчика,56 и выходом заема (BR) второго реверсивного счетчика 55, вычитающий вход которого соединен с вторым входом десятого элемента ИЛИ 57 и с выходом BR первого реверсивного счетчика 54, к вычитающему входу которого подключен вычитающий вход счетчика 23 импуль914

сов, суммирующий вход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика 54, выход переноса (CR) которого подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика 55, выход CR которого соединен с суммирующим входом третьего реверсивного счетчика 56, первый элемент ИЛИ-НЕ 58, первый вход которого соединен с выходом BR третьего реверсивного счетчика 56, а второй - с выходом десятого элемента ШШ 57, выход первого элемента ИЛИ-НЕ 58 подключен к выходу счетчика 23 импуль- сов, D-входы которого с первого по четвертый соединены с соответствую щими информационными (Dl, D2, D3, D4) входами первого реверсивного счетчика 54, с пятого по восьмой - с соответствующим информационными (Dl, D2, D3, D4) входами второго реtверсивного счетчика 55, а с девятого по двенадцатый - с соответствующими информационными (D1, D2, D3, D4) входами третьего реверсивного счетчика 56.

Коммутатор 30 (фиг.9) предназначен для подключения выхода второго УДЧ 20 к входам соответствующих раз- рядов счетчика 31 результатов, изменения коэффициента деления первого УДЧ 19 в соответствии с тем, в какой разряд счетчика 31 результатов направляются импульсы второго УДЧ 20, выработки сигнала, определяющего ка- кой угол (первый - Ј или второй - eft) вычисляется и для выработки сигнала окончания вычисления временных интервалов. На фиг.9 приведено выполнение коммутатора 30 для случая, когда он обеспечивает пропуск импульсов, поступающих на его первый тактовый вход, на один из восьми выходов, объединенных в две группы по четыре выхода, выдачу на свой пятый выход нулевого сигнала при пропуске импульсов, поступающих на первый тактовый вход, на выходы первой группы единичного сигнала при пропуске на выходы второй группы, и выдачу импульсного сигнала на свой четвертый - выход после окончания пропуска импульсов на последний - четвертый выход второй группы.

Коммутатор 30 (фиг.9) содержит восьмой триггер 59, к D-входу которого подключена нулевая шина источника 45 питанияj шестой счетчик 60

п 15 20 25

40

45

0

5

15Ю

импульсов, вход WR которого соединен с единичным выходом восьмого триггера 59, к В-входу которого подключен третий тактовый (СЗ) вход коммутатора 30, вход R которого соединен с входом R восьмого триггера 59 и с входом R шестого счетчика 60 импульсов, третий информационный (D3) вход которого соединен с источником 2 единичного сигнала, дешифратор 61, к первому входу разрешения (Е1) которого подключен первый тактовый (С) вход коммутатора 30, второй тактовый (С2).вход которого соединен с вторым входом разреиения (Е2) дешифратора 61, с С-входом восьмого триггера 59 и с суммирующим входом шестого счетчика 60 импульсов, к первому и второму информационным входам (D1 и D2) которого подключена нулевая шина источника 45 питания, четвертый элемент И 62, первый вход которого соединен с пятым выходом коммутатора 30, с третьим информационным (D3) входом дешифратора 61 и с третьим выходом шестого счетчика 60, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму, соответственно, информационным (Dl и D2) входам дешифратора 61, к третьим выходам коммутатора 30 и к третьему и четвертому, соответственно, входам четвертого элемента И 62, второй вход которого соединен с четвертым выходом шестого счетчика 60, третий формирователь 63 импульсов, вход которого соединен с выходом четверто-: го элемента И 62, а выход - с четвертым выходом коммутатора 30, к первым выходам 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 которого подключены выходы О, 1, 2, 3 дешифратора, 61, выходы 4 - которого соединены с вторыми 2-1, 2-2, 2-3 и 2-4 выходами коммутатора 30.

Первый 25 и второй 26 формирователи импульсов выполнены по одинаковой схеме (фиг.10) и предназначены для формирования разнесенных во времени импульсов, осуществляющих необходимые переключения в блоке 12. Формирователь 25 (26) импульсов содержит девятый триггер 64, к С-вхо- ду которого подключен вход формирователя 25, второй элемент 65 задержки, десятый триггер 66, S-вход которого соединен с входом второго элемента 65 задержки и с нулевым выходом девятого триггера 64, единичный выход

1114

которого подключен к первому выходу формирователя 25, третий элемент 67 задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента 65 задержки и с входом R девятого триггера 64, выход третьего элемента 67 задержки подключен к второму выходу формирователя 25, четвертый элемент 68 задержки, выход которого соединен с R-входом десятого триггера 66, нулевой выход которого подключен к входу четвертого элемента 68 задержки и к D-входу девятого триггера 64.

Преобразователь 32 кодов (фиг.11) предназначен для выработки кода коэффициента деления первого УДЧ 19 в соответствии с содержимым шестого счетчика 60 импульсов коммутатора 30 (кодом на третьих выходах коммутато- ра 30) - положением коммутатора 30. Для получения расположения поршней в двигателе в угловых градусах и мину512

тах необходимо, чтобы преобразовател 32 кодов выдавал на свои выходы, в зависимости от содержимого шестого счетчика 60 импульсов коммутатора 30 следующие коды: код числа 36, если содержимое шестого счетчика 60 / равно коду чисел О или код числа 10, если содержимое шестого счетчика 60 равно коду -чисел 1, 3, 5 или код числа 6, если содержимое шестого счетчика 60 равно коду чисел 2 или 6.

Обозначив первый (младший) разряд шестого счетчика 60 d, второй с, третий b, а разряды выходного кода преобразователя 32 (кода коэффициента деления первого УДЧ 19) lp, 2ps Зр, 4р, 5р и 6р, начиная с младшего разряда, составляют таблицу соответствия выходтях кодов преобразователя 32 содержимому шестого счетчика 60 коммутатора 30.

Изобретение позволяет уменьшить погрешность регистрации и упростить эксплуатацию устр-ва путем определения отношения временных интервалов, формируемых по сигналам датчика первоначально установленной верхней мертвой точки и датчиков нижней мертвой точки первого и второго цилиндров. 3 з.ф. ф-лы, 1 табл., 14 ил.

Из таблицы следует, что 1р и 5р должны быть логическим нулем независимо от содержимого шестого счетчика 60, а остальные разряды должны иметь единичное значение в случаях: 2р - при содержимом шестого счетчика 60, равном числам VI или 2, или 3, или 5, или 6, или Зр - при содержимом шестого счетчика 60, равном числам О или 2, или 4, или 4р - при содержимом шестого счетчика 60, равном числам 1 или 3, или 5й, или 6р - при содержимом шестого счетчика 60, равном числам О или 4.

Отсюда получают следующие логические уравнения, описывающие преобразователь 32 кодов:1р 0; 4р d;

2р c+d; 5p О;

Зр - 6р .

0

5

0

5

Преобразователь 32 кодой (фиг. 11) выполненный в соответствии с приведенными логическими уравнениями, содержит второй элемент НЕ 69, третий эле- мент НЕ 70, одиннадцатый элемент ИЛИ 71, первый вход которого соединен с вторым входом преобразователя 32 кодов и с входом третьего элемента НЕ 70, пятый элемент И 72, выход которого подключен к выходу 6р преобразователя 32 кодов, выход Зр которого соединен с выходом второго элемента НЕ 69 и с первым входом пятого элемента И 72, к второму входу которого подключен выход второго элемента НЕ 70, нулевая шина источника 45 питания соединена с выходами 1р и 5р преобразователя 32 кодов, к выходу 2р которого подключен выход одиннадцатого элемента ИЛИ 71, второй вход которого соединен с входом второго

1314

элемента НЕ 69, с выходом 4р и с первым входом преобразователя 32 кодов ,

Счетчик 31 результатов (фиг.12) предназначен для фиксации значений с(.4 и обе в виде двоично-десятичного кода угловых единиц и состоит из восьми разрядов,первые четыре из которых предназначены для фиксации 0(1, а вторые - о(г. Первый и пятый разряды выполнены в виде шестираз- рядных двоично-десятичных счетчиков 73 и 77 и Фиксируют десятки угловых градусов Ј и оЈ4соответственно. Второй и шестой разряды выполнены в виде четырехразрядных двоично-десятичных счетчиков 74 и 78 и фиксируют единицы угловых градусов cd и cЈ4co ответственно. Третий и седьмой раэря ды выполнены в виде трехразрядных двоично-десятичных (или двоичных, так как максимальное число, которое -в них может быть записано равно пяти) счетчиков 75 и 79 и фиксируют десятки угловых минут оЈ, и « соответственно. Четвертый и восьмой разряды выполнены в виде четырехразрядных двоично-десятичных счетчиков 76 и 80 и фиксируют единицы угловых минут и оС соответственно. К суммирующему входу каждого из счетчиков 73 - 80 подключен соответствующий I суммирующий вход счетчика 31 результатов, выходы которого соединены с выходами счетчиков 73 - 80, входы R которых соединены между собой и с входом R счетчика 31 результатов.

Блок 13 индикации (фиг.13) пред- назначен для высвечивания значений

°t и (.

г в угловых единицах и содержит одиннадцатый триггер 81, к S-BXO ду которого подключен третий вход блока 13, первый вход которого под- ключей к R- входу одиннадцатого триггера 81, преобразователи 82 - 92 кодов (например, преобразователи двоично-десятичного кода в семисегмент- ный), входы Е которых соединены меж ду собой и с единичным входом триггера 81 , соответствующие входы из вторых входов блока 13 индикации подключены к D-входам преобразователей 82 - 92 кодов, индикаторы 93 - 103 (например,семисегментные), входы каждого из которых соединены с выходами одного из преобразователей 82- 92 кодов соответственно.

Q 5 0 5 0

о

5

с

1514

Величина реяистора 17 выбирается исходя их характеристик примененной элементной базы и количества входов элементов, которые подключаются к источнику 2 единичного сигнала. Так, например, при использовании серии микросхем К155 при величине Р 17 1 кОм к источнику 2 единичного сигнала допускается подключение до 20-ти входов микросхем серии KJ55.

Первый триггер 3 устанавливается в единичное положение по переднему фронту перепаду 0-1) импульса, поступающего на его тактовый вход.При поступлении на R-вход единичного сигнала первый триггер 3 устанавливается в нулевое положение. R-вход первого триггера 3 имеет приоритет перед тактовым входом, т.е. при наличии единичного сигнала на R-вхо- де и поступлении импульса на тактовый вход.триггер 3 остается в нулевом положении.

Датчики 4-6 могут быть выполнены любым известным способом. Например, датчик 4 может быть выпол-- нен на основе диска с прорезью, соответствующей ВМТ, который устанавливается на коленчатом вале, связанном тс поршнем первого цилиндра, и источника света, фотоприемника и усилителя-формирователя сигнала, устанавливаемых на неподвижных частях двигателя или испытательного стенда . Датчики 5 и 6 могут быть выполнены, например, на основе контактных устройств, закрепляемых на двигателе в крайних нижних положениях поршней цилиндров и формирователя сигнала. Датчик 4 формирует импульсы, соответствующие приходу первого поршня в . ВМТ, датчики 5 и 6 формируют импульсы, соответствующие приходу поршня первого цилиндра в свою НМТ - моменту прихода первого поршн я в крайнее нижнее положение, и приходу поршня второго цилиндра в свою НМТ - моменту прихода второго поршня в крайнее нижнее положение. За первый принимается цилиндр, поршень которого опережает поршень другого цилиндра.

Счетчики 18, 47, 51 и 60 импульсов, счетчик 31 результатов и составляющие его счетчики 73 - 80 по суммирующему входу, счетчики 23 и 24 импульсов и составляющие их счетчики 54 - 56 по суммирующему и вычитающему входам работают по переднему фронту-перепаду 0-1 импульсов, поступающих на эти входы.

При поступлении импульса на вход записи информации счетчиков 23 и 24 и составляющие их счетчиков 54 - 56 в них записывается код, находящийся на информационных входах данного счетчика.При поступлении импульса на

вход записи информации счетчика 47 в Q единичное положение при поступлении

него записывается код числа I1 , при поступлении импульса на вход записи информации счетчика 60 в него записывается код числа 4. При наличии сигнала на входе записи информации счетчиков 47 и 60, счетчиков 23 и 24 и составляющих их счетчиков 54 - 56 эти сче.тчики не работают по суммирующим или вычитающим входам, т.е.

на их S-вход нулевого сигнала.

Триггеры 34, 36 - 38,40, 59 и 81 при поступлении единичного сигнала на их вход сброса устанавливается в 15 нулевое положение. Триггеры 49, 64 и 66 при поступлении нулевого сигна ла на их вход сброса устанавливают- ся в нулевое положение. Во всех три герах 34,36 - 38, 40, 49, 59, 64,

вход записи информации имеет приори- 20 66 и 81 вход сброса имеет приоритет

тет перед суммирующим и вычитающим входами счетчика.

Счетчики 18, 47, 51 и 60 импульсов, счетчик 31 результатов и составляющие его счетчики 73-80 и счетчики 23 и 24 импульсов и состав ляющие их счетчики 54 - 56 при поступлении сигнала на их входы сброса устанавливаются в нулевое положение и удерживаются в этом положении пока действует сигнал на их входе сброса несмотря на то, что на их другие входы могут поступать сигналы, т.е. вход сброса имеет приоритет перед другими входами счетчиков.

На выходе BR счетчиков 54 - 56 появляется нулевой сигнал в том случае, если содержимое счетчика равно О и на его вычитающем входе имеется нулевой сигнал. На выходе BR счетчиков 23 .и 24 появляется единичный сигнал, если содержимое счетчика равно О и на его вычитающем входе имеется нулевой сигнал.

Триггеры 34, 37, 38 и 64 при пос- . бом из этих входов на вьрсоде эле- туплении импульса на их тактовые вхо- мента И 62 имеется нулевой сигнал,а ды устанавливаются в положение, соот- при наличии на всех этих входах ну

ветствующее значению сигнала на их информационном входе, по переднему фронту - перепаду 0-1 поступившего импульса. Триггер 36 при поступлении импульса на его тактовый вход устанавливается в единичное положение по переднему фронту поступившего импульса. Триггер 40 при поступлении импульса на его тактовый вход устанавливается в единичное положение по заднему фронту - перепаду 0-1 поступившего импульса. Триггер 59 при поступлении импульса на его тактовый вход устанавливается в нулевое положение по заднему фронту поступившего импульса.

Триггеры 59 и 81 при поступлении единичного сигнала на их S-вход устанавливаются в единичное положение. Триггеры 49 и 66 устанавливаются в

на их S-вход нулевого сигнала.

Триггеры 34, 36 - 38,40, 59 и 81 при поступлении единичного сигнала на их вход сброса устанавливается в нулевое положение. Триггеры 49, 64 и 66 при поступлении нулевого сигнала на их вход сброса устанавливают- ся в нулевое положение. Во всех триггерах 34,36 - 38, 40, 49, 59, 64,

66 и 81 вход сброса имеет приоритет

0

перед тактовым входом, т.е. при наличии соответствующего сигнала на входе сброса триггер находится в нулевом положении несмотря на то, что 5 на его тактовый вход могут поступать сигналы при наличии единичного сигнала на его информационном входе.

Первый вход элемента ИЛИ 22 инверсный, т.е. при наличии нулевого сигнала на этом входе на выходе элемента ИЛИ 22 находится единичный сигнал, независимо от того, какой сигнал действует на втором входе элемента ИЛИ 22, а при наличии единич- ного сигнала на первом входе элемента ИЛИ 22 на его выходе имеется сиг- нал, соответствующий сигналу на его втором входе.

Элемент 67 задержки в формирователе 25 (26) импульсов имеет инверсный выход.

Первый, третий и четвертый входы элемента И 62 инверсные, т.е. при наличии единичного сигнала на лю5

0

левого сигнала на выходе элемента И 62 имеется сигнал, соответствую- щий сигналу на втором входе.

Формирователь 63 импульсов выдает на переднему фронту -перепаду 0-1 сигнала, поступившего на вход,импульс на выход,длительность которого должна

быть достаточной для установки триг гера 81 в единичное положение, а триггера 3 в нулевое положение.

Блок 48 сравнения выдает на свой выход нулевой сигнал при равенстве

7

кода, поданного на входы коэффици- ента деления УДЧ 19, и. кода, находящегося в счетчике 47 (т.е. при ра- венстве кодов на его вторых и третьих входах), при отсутствии сигнала с выхода элемента ИЛИ 46 на четвертом входе и при наличии импульса с тактового входа УДЧ 19 на первом входе. Блок 52 сравнения выдает на свой выход единичный сигнал при равенстве кода, поданного на входы коэффициента деления УДЧ 20, и кода находящегося в счетчике 51 (т.е. пр равенстве кодов на его первых и третьих входах) при отсутствии сигн ла с выхода элемента ИЛИ 50 на четвертом входе и при отсутствии импульса с тактового входа УДЧ 20 на втором входе.

Преобразователи 82 - 92 кодов предназначены для преобразования входного кода в код, необходимый дл индикаторов 93 - 103. Так, если использовать семисегментные индикаторы, то преобразователи 82 - 92 кодов также должны преобразовывать входной двоично-десятичный код в се мисегментный.

На шину Сброс 14 подается импульс при необходимости установить устройство в исходное положение. На шину Пуск 15 подается импульс, по которому начинается измерение расположения поршней.

На первый выход блока 7 формирования временных интервалов выдается сигнал временного интервала Т,.на второй - временного интервала .Т, н третий - временного интервала Тг.

На первый вход блока 10 преобразования временных интервалов подается сигнал установки блока в исходно положение, на второй - сигнал времен

ного интервала Т, на третий - сигнал временного интервала Т, на четвертый - сигнал временного интервала Та на пятый - импульс генератора 8. На первый выход блока 10 преобразования временных интервалов выдается импульсная последовательность, соответ ствующая временному интервалу Т, на . второй - временному интервалу Tjj , на третий - временному интервалу Т$, на четвертый - сигнал окончания преобразования .

На первый вход блока 12 определения отношений подается сигнал установки в исходное положение коммута0

5

1615

тора

18

30 и счетчика 31 результатов, на второй - сигнал установки S нулевое положение счетчиков 18, 23 и 24, на третий - импульсная последовательность, соответствующая временному интервалу Т, на четвертый - импульсная последовательность, соответствующая временному интервалу Т,,, на пятый - импульсная последовательность, соответствующая временному интервалу Тг, на шестой - сигнал установки в нулевое положение УДЧ 19 и 20, на седьмой - импульсы генератора 11,

На первые выходы блока 12 определения отношений выдаются коды отноше, на второй выход „ Т Т нии -- и --0

тора

5

0

5

0

сигнал окончания определения отношений.

На первый вход блока 13 индикации подается сигнал установки блока 13 в исходное положение, на вторые - коды индицируемых величин, на третий сигнал начала индикации результатов.

Генератор 8 импульсов предназначен для преобразования сигналов временных интервалов в последовательное - ти импульсов. Частота импульсов генератора 8 выбирается исходя из необходимой точности преобразования временных интервалов.

Генератор 11 импульсов предназначен для определения и ofe как

отношений

Ill2j.600 Til2J 600

ТТ

блоке 12. Частота импульсов генератора 11 выбирается -на один-два порядка выше, чем частота импульсов генератора 8.

Первый УДЧ 19 (фиг.6) работает следующим образом.

В исходном состоянии имеется единичный сигнал на входе -сброса УДЧ J9, на тактовый вход поступают импульсы с седьмого входа блока 12 (импульсы генератора П), на входах коэффициента деления УДЧ J 9 находится код

числа 36, в счетчике 47 импульсов записан код числа 1-, удерживаемый сигналом с выхода элемента ИЛИ 46, на выходе блока 48 сравнения имеется

единичный сигнал, этот блок закрыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 46, триггер 49 находится в нулевом положении, на выходе УДЧ 19 имеется единичный сигнал.

19- 148 При снятии единичного сигнала с R-входа УДЧ 19 разрешается работа счетчика 47 импульсов по тактовому входу и блока 48 сравнения (работу УДЧ 19 рассмотрим для общего случая, когда коэффициент деления равен К). Каждый импульс, поступивший после этого на тактовый вход УДЧ 19, увеличивает содержимое счетчика 47 на

1 по своему заднему фронту. После поступления (K-l)-ro импульса подготавливается к срабатыванию блок 48 сравнения, так как код, поданный на входы коэффициента деления УДЧ 19, и содержимое счетчика 47 становятся одинаковыми (в исходном положении в счетчике 47 записан код числа 1, поэтому после поступления (К-1)то импульса в счетчике 47 записан код числа К). При поступлении К-го им-., пульса срабатывает блок 48 сравнения , на его выходе появляется нулевой сигнал, устанавливающий триггер 47 в единичное положение. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 49 через элемент ИЛИ 46 поступает на выход УДЧ 19, на четвертый вход блока 48 сравнения, запрещая его работу и вызывая появление единичного сигнала на его выходе и на входе записи информации счетчика 47, в который записывается код числа 1. В момент окончания К-го импульса на тактовом входе УДЧ 19 устанавливается в нулевое положение триггер 49, при этом L оканчивается имггульс и на выходе УДЧ 19. Счетчик 47 от заднего фронта К-го импульса не срабатывает, так как на его входе записи информации еще действует сигнал-с выхода элемента ИЛИ 46. Таким образом, на выходе УДЧ 19 формируется импульс, равный по длительности (без учета времени срабатывания элементов УДЧ) и синхронный К-му импульсу, поступившему на тактовый вход УДЧ 19. При поступлении следующих, начиная с (K-l)-ro импульсов на тактовый вход УДЧ 19 пропускает на свой выход каждый К-й импульс.

Второй УДЧ 20 (фиг.7) работает следующим образом.

В исходном состоянии имеется единичный сигнал на первом входе сбр са УДЧ 20, на тактовый вход поступают импульсы с седьмого входа УДЧ 20 (импульсы генератора И) на входах коэффициента деления находится нуле1520

вой код (код числа О), счетчик 51 .импульсов удерживается в нулевом положении сигналом с выхода элемента ИЛИ 50, на выходе блока 52 сравнения и, соответственно, на первом выходе УДЧ 20 имеется нулевой сигнал, так как блок 52 сравнения закрыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 50,

на вторых выходах УДЧ 20 находится нулевой код.

До снятия единичного сигнала с . первого входа УДЧ 20 на его входы коэффициента деления необходимо по5 дать код, отличный от нулевого. В момент снятия сигнала с первого входа сброса исчезает сигнал на выходе элемента ИЛИ 50., разрешается работа счетчика 51 по суммирующему

0 входу и разрешается работа блока 52 сравнения. Каждый импульс, поступивший после этого на тактовый вход УДЧ 20, увеличивает содержимое счетчика 51 на 1 по своему переднему

5 фронту. При поступлении на тактовый вход УДЧ 20 К-го импульса подготавливается к срабатыванию блок 52 сравнения, так как код, поданный на входы коэффициента деления УДЧ 20, и со0 держимое счетчика 51 становятся одинаковыми. При наступлении паузы после К-го импульса появляется единичный сигнал на выходе блока 52 сравнения и, соответственно, на выходе УДЧ 20, одновременно запускается элемент 53 задержки. Если на второй вход сброса не поступает импульс, то через время Јм сигнал с выхода элемента 53 задержки устанавливает счетчик 51 в

д нулевое положение через элемент ИЛИ 50. На первом выходе УДЧ 20, таким образом, сформирован импульс, длительность которого определяется величиной « . Если на второй вход сброса

5 УДЧ 20 поступает импульсдо появления сигнала на выходе элемента 53 задержки, то счетчик 51 устанавливается в нулевое положение, а на первом выходе УДЧ 20 сформирован импульс,

0 длительность которого определяется моментом появления импульса на втором входе сброса УДЧ 20. При поступлении следующих импульсов на тактовый вход УДЧ 2,0 работает аналогично

с описанному. На вторых выходах УДЧ 20 находится код числа импульсов, поступившего на его тактовый вход с момента начала работы или с момента выдачи им импульса на первый выход.

5

21

Коммутатор 30 (фиг.9) работает следующим образом.

В исходном положении триггер 59 и счетчик 60 импульсов находятся в нулевом положении, дешифратор 61 подготовлен к пропуску импульсов, поступающих на первый тактовый вход коммутатора 30, на свой выход О и, соответственно, на первый из первых выходов (выход 1-1) коммутатора 30, .на третьих выходах коммутатора 30 находится нулевой вход, на пятом выходе имеется нулевой сигнал.

148

По переднему фронту импульса, пос-J5 описанному.

тупающего на второй тактовый вход коммутатора 30, содержимое счетчика 60 увеличивается на 3, т.е., если этот, первый после установки в исходное положение, импульс, то в счетчик 60 записывается число 1 и дешифратор 61 подготавливается к пропуску импульсов, поступающих на его первый тактовый вход, на свой выход 1 и, соответственно, на второй из первых выходов (выход 1-2) коммутатора 30 после окончания импульса на втором тактовом входе. Кроме того, момент окончания импульса на втором тактовом входе УДЧ 30 подтверждает нулевое положение триггера 59, если он находится в нулевом

положении, или триггер 59 устанавливается в нулевое положение, .если он находится в единичном положении. При поступлении последующих импуль- сов на второй тактовый вход содержимое счетчика 60 каждый раз увеличивается на 1 и дешифратор 61 после окончания этого импульса пропускает импульсы, поступающие с первого тактового входа на свой следующий выход. Таким образом, дешифратор 61 пропускает импульсы, поступающие на его пер30 появляется сигнал и одновременно устанавливается в единичное положение триггер 66, запускается элемент 65 задержки. При исчезновении единичного сигнала на нулевом выходе триггера 66 запускается элемент 68 задержки и на информационном входе . триггера 64 устанавливатеся . нулевой сигнал. Через время fso сигнал нулевого уровня с выхода элемента 65

40 задержки устанавливает в нулевое по-- ложение триггер 64 и запускает элемент 67 задержки. На первом выходе г формирователя 25 оканчивается сигнал. При поступлении после этого

35

вый вход разрешения (на первый такто- сигналов на вход формирователя 25

вый вход коммутатора 30) , на тот свой1 выход,номер которого соответствует содержимому счетчика 60. После поступления на второй тактовый вход

триггер 64 остается в нулевом положении, так как на его информационном входе находится нулевой сигнал.Через время ЈSf после появления нулевого восьмого импульса в счетчике 60 ока- JQ сигнала на выходе элемента 65 задерж 8, ки появляется единичный сигнал, на выходе элемента 67 задержки и, соответственно, на втором выходе форми-i рователя 25, через время после 55 появления сигнала на входе сигнал на выходе элемента 67 задержки и, соответственно, на втором выходе формирователя 25 оканчивается. Через время

зывается записанным код числа и , срабатывает элемент И 62 и по перед- нему фронту сигнала на его выходе v формирователь 63 выдает на четвертый выход коммутатора 30 импульс.

При поступлении импульса на тре«- тий тактовый вход коммутатора 30 устанавливается в единичное положение триггер 59 и сигналом со своего

Ј-4в после появления нулевого сигнала

161522

ничного вмхода записывает в счетчик 60 код числа 4. При поступлении после этого импульса на второй тактовый вход счетчик 60 не срабатывает, так как на его входе записи информации имеется единичный сигнал с единичного выхода триггера 59. В момент окончания импульса на втором тактовом входе коммутатора 30 триггер 59 устанавливается в нулевое положение, разрешая работу счетчика 60 по суммирующему входу. Далее коммутатор 30 работает аналогично

10

Формирователь 25 (26) импульсов (фиг.10) работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 64 . и 66 находятся в нулевом положении,

0 на выходах формирователя 25 отсутствуют сигналы, на информационном входе триггера 64 находится единичный сигнал с нулевого выхода триггера 66.

5 При появлении на входе формирователя 25 сигнала триггер 64 по переднему фронту этого сигнала устанавливается в единичное положение, ка первом выходе формирователя 25

0 появляется сигнал и одновременно устанавливается в единичное положение триггер 66, запускается элемент 65 задержки. При исчезновении единичного сигнала на нулевом выходе триггера 66 запускается элемент 68 задержки и на информационном входе . триггера 64 устанавливатеся . нулевой сигнал. Через время fso сигнал нулевого уровня с выхода элемента 65

0 задержки устанавливает в нулевое по-- ложение триггер 64 и запускает элемент 67 задержки. На первом выходе г формирователя 25 оканчивается сигнал. При поступлении после этого

5

ки появляется единичный сигнал, на выходе элемента 67 задержки и, соответственно, на втором выходе форми рователя 25, через время после появления сигнала на входе сигнал на выходе элемента 67 задержки и, соответственно, на втором выходе формиро вателя 25 оканчивается. Через время

Ј-4в после появления нулевого сигнала

2J14

на входе появляется нулевой сигнал на выходе элемента 68 задержки и триггер 66 устанавливается в нулевое положение, на информационном входе триггера 64 устанавливается единичный сигнал. Формирователь 25 импульсов установился в исходное положение .

Блок 7 формирования временных интервалов (фиг.4) работает следующим образом.

В исходном состоянии на первом входе блока 7 имеется единичный сигнал, удерживающий в нупевом положении триггеры 34, 36 - 38. На всех выходах блока 7 находятся нулевые сигналы, на информационном входе триггера 34 имеется единичный сигнал с нулевого выхода триггера 36.

Блок 7 начинает работать после снятия единичного сигнала с первого входа и при поступлении импульса на второй вход (это импульс с выхода -датчика 4 первоначально установленной ВМТ) .

По переднему фронту импульса с второго входа блока 7 триггер 34 устанавливается в единичное положение, появляются единичные сигналы на первом и на втором выходах блока 7 и на информационных входах триггеров 37 и 38 и одновременно единичный сигнал с единичного выхода триггера 34 ус- танавливает по своему переднему фронту триггер 36 в единичное положение, при этом на информационном входе триггера 34 устанавливается нулевой сигнал. При поступлении импульса на третий вход блока 7 (импульса с выхода датчика 5 НМТ первого цилиндра) по переднему фронту этого импульса устанавливаются в единичное положение триггеры 37 и 38, исчезает единичный сигнал на втором выходе и появляется единичный сигнал на третьем выходе блока 7. При поступлении импульса на четвертый вход блока 7 (импульса с выхода датчика 6 НМТ второго цилиндра) устанавливается в нулевое положение триггер 38, исчезает единичный сигнал на третьем выходе блока 7. При поступлении второго импульса на второй вход блока 7 триггер 34 устанавливается в нулевое положение по переднему фронту этого импульса, исчезает единичный сигнал на первом выходе блока- 7. До установки блока 7 в исходное положение при

5

0

5

0

5

0

5

0

5

524

поступлении импульсов на второй, третий и четвертый входы блок 7 HP изменяет своего положения. При появлении единичного сигнала на первом входе блок 7 устанавливается в исходное положение.

Таким образом, после снятия единичного сигнала с первого входа блок 7 формирует на своем первом выходе сигнал временного интервала Т (интервал, равный одному циклу работы двигателя), на в юром выходе - сигнал временного интервала Т(интервал, равный времени отставания момента прихода поршня первого цилиндра в НМТ от момента, когда этот поршень находится в первоначально установленной ВМТ), на третьем выходе - сигнал временного интервала Тд(ин- тервал, равный времени отставания момента прихода поршня второго цилиндра в свою НМТ от момента прихода поршня первого цилиндра в свою НМТ).

Блок 1П преобразования временных интервалов (фиг.5) работает следующим образом.

В исходном положении на первый вход блока 10 поступает единичный сигнал, на втором, третьем и четвертом входах блока 10 отсутствуют сигналы, на пятый вход блока 10 поступают импульсы генератора 8, триггер 40 находится в нулевом положения. Импульсы с пятого выхода блока 10 через элементы И-НЕ 41 - 43 не проходят, на всех выходах блока 10 находятся единичные сигналы.

При снятии единичного сигнала с первого входа блока 10 разрешается работа триггера 40 по тактовому входу.

При появлении единичного сигнала на втором, третьем или четвертом, входах блока 10 соответствующий элемент И-НЕ 41, 42 или 43 начинает пропускать импульсы с пятого входа блока 10 на соответствующий выход этого блока - первый, второй или третий - в виде импульсов нулевого уровня.

В момент окончания сигнала на втором входе блока 10 устанавливается в единичное положение триггер 40 и .. на четвертом выходе блока 10 исчезает единичный сигнал, что свидетельствует об окончании преобразования

25

времрнных интервалов в последовательности импульсов.

Блок 12 при появлении сигнала на выходе счетчика 23 работает следующим образом.

Рассмотрим работу блока 12 при появлении импульса на выходе УДЧ 19 для случая, когда содержимое счетчика 23 равно 1, т.е. в течение того периода импульсов генератора 11, когда появляется сигнал на выходе счетчика 23 и в блоке 12, происходит ряд переключений .

При появлении импульса на выходе первого УДЧ 19 на выходе элемента ИЛИ 21 появляется импульс, по перед - нему фронту которого в счетчике 23 оказывается записанным число О. В момент окончания импульса на выходе УДЧ 19 оканчивается импульс и на выходе элемента ИЛИ 21 и после этого появляется единичный сигнал на выходе счетчика 23. Срабатывает формирователь 25 импульсов, на первом выходе которого появляется импульс, записывающий в счетчик 23 код с вторых выходов УДЧ 20, при, этом на выходе счетчика 23 исчезает единичный сигнал. После окончания импульса на первом выходе формирователя 25 появляется импульс на его втором выходе . Импульс с второго выхода формирователя 25 через элемент ИЛИ 27 устанавливает в нулевое положение УДЧ 20 и поступает на второй тактовый вход коммутатора 30, переключая его в следующее положение. Изменяет ся код на третьих выходах коммутатора , соответственно, код на выходе преобразователя 32 кодов, являющийся коэффициентом деления УДЧ 19.

В том случае, если при появлении сигнала на выходе счетчика 23 появляется импульс на первом выходе- УДЧ 20, то срабатывает элемент и импульс с его выхода поступает на третий тактовый вход коммутатора 30 (в коммутаторе 30, в этом случае, срабатывает триггер 59, а в счетчик 60 записывается код числа 4) который переключается в положение, при котором импульсы, поступающие на его первый вход пропускаются на первый из вторых выходов коммутатора 30. Импульс с второго выхода формирователя 25 устанавливает в нулевое положение УДЧ 20 и устанавливает по своему заднему фронту в нулевое положение

4

481615

26

0

5

0

5

0

5

0

5

0

триггер 59 коммутатора 30, но не переводит его в следующее положение.

Блок 12 работает аналогично и при появлении сигнала на выходе счетчика 24, только, в этом случае, при появлении импульса и на выходе УДЧ 20 срабатывает элемент И 29 и импульс с его выхода поступает на второй выход блока 12 через элемент ИЛИ 33 (при этом устройство устанавливается в исходное состояние).

Таким образом, переключения в блоке 12, возникающие при появлении сигнала на выходе счетчика 23 или счетчика 24, должны оканчиваться в течение паузы генератора 11.

Работа блока 12 в описанном случае иллюстрируется временными диаграммами (фиг.14).

Для определения необходимых для правильной работы блока определения отношений величин задержек элементов 53, 65, 67 и 68 и длительности импульса и паузы генератора 11 исходят из того, что все переключения в блоке 12 при появлении сигнала на выходе счетчика 23 должны окончиться в паузу после импульса генератора 11, т.е. до появления следующего импульса генератора 11, кроме того для четкого срабатывания любого элемента блока 12 необходимо, чтобы длительность импульса на его входе была не меньше величины t. Процесс переключений элементов блока 12 при появлении сигнала на выходе счетчика 23 для случая, когда импульсы на выходе УДЧ 19 и 20 появляются в течение одного периода импульсов генератора П, показан на фиг. 14 (стрелками показано, какие элементы начинают срабатывать при появлении данного фронта импульса, а расстояние между срелкой и фронтом импульса на данной оси условно показывает время срабатывания элемента).

Из временных диаграмм следует, что

-t0 +

где t

41

5

t4

LC4«

-C21

сов на выходах элемента ИЛИ 21 и генератора 11 соответственно; время срабатывания при при появлении единичt °

LC48

27148161

ного сигнала на входе элементов ИЛИ 46 и 21 соответственно; - время срабатывания

блока 48 сравнения при появлении на его входах разрешающих сигналов и равенстве кодов на первых и третьих ,,, входах; и время переключения

триггера 49 из нулевого положения в единичное и наоборот со- jr

ответственно:

-i«

и tew время срабатьшания при исчезновении единичных сигналов на входах элементов ИЛИ 46 20 и 21 соответственно.

Так как t. t,

то

ло

S t + f # C ЕС4в C

.«

-C49

+ t,

M C46

+ t

« ce

t - - t

Le4« Lc/ie ucei

154

to

+ t,

C61

де - время срабатывания (задержки) элемента 65 при появлении на его входе нулевого сигнала; длительность импульса на первом выходе формирователя 25;

tg1 - время переключения триг-- гера 64 из единичного по-es-i

.о

ложения в нулевое, Так как t. t, то

-. 4-4° и

CG4

S ТА, t C64 ,

45

де Сз - время срабатывания (задержки) элемента 67 при появлении на его входе нулевого сигнала (это необходимо, чтобы импульс на 5f. первом выходе формирователя 25 заканчивался раньше , чем начинался импульс на втором выходе формирователя 25).

5

fM f.40 . rf 45-2 С6 1

+ Т

зо

-а

.и t

,,где i время срабатывания (задерж- Хи) элемента 65 при появ28

лении на его входе единичного сигнала;

ЈJP - время срабатывания (задержки) элемента 67 при появлении на его входе единичного сигнала;

t«s-4 длительность импульса на

втором выходе формирователя 25.

Так как t g.2 Ј t, то

f, i t + Т« - t

2

10 -C64

Для того, чтобы импульс с первого выхода УЛЧ 20 не укорачивал импульс с первого выхода формирователя 25 на выходе элемента И 28 необходимо, чтобы

Л.

ь«М

СМ

tck + Ц, + tJ60 + t «4 Ь tЈ +

+ ts. -1. +1,

+ to+ t

C21

ЛО

C6«

+ Г01 + CZS LC64

откуда

Тл, c, + ts;e+ t; + totA + . + t« - t

... ..

. 4.O .i-f-IC f° - CC2.5 Ссв4 Сов4 C0ff7.

t--i«

UC54 CC5D

5

0

5

f.

где Ј« - время срабатывания (задержки) элемента 53 при появлении на его входе единичного сигнала;

teas время срабатывания счетчика 23 при содержимом, равном нулю, и при появлении на вычитающем входе нулевого сигнала;

t° - время переключения триггера 64 из нулевого положения в единичное;

t«a и Сс5« вРемя срабатьшания блока 52 при появлении на выходе единичного, сигнала и нулевого соответственно;

tdso вРемя срабатывания элемента ИЛИ 50 при исчезновении единичных сигналов на входах.

5f.

5

Е- -t« t«,+ tЈ.+ tЈ+ t««

tcea

t

e«

+ t« + .TM Т, tS.

+ tcpd;

29

f-n f-W. + f

Cft,Wtt46

+ tЈ,

+ tcw + tee,

+ C+ t

см

+ LfM + IAO + tc

+ t

C31

tc A + Г

И

+ tct + t- C6Of-St

г„

r.n + t

oso

10

Lce

Из описанного получают, что значения t , C40 , TV, , C выбираются исходя из неравенства,приведенных в пунктах А,К,В и Д соответственно, одним из значений или Р необходимо задаться, тогда второе из них получается из неравенства.приведен1.....1 П..И.И- Н°ВеНИИ 5 в пункте Г, значение tЈ выбирается большим из тех, которые получаются из неравенств, приведенных в пункте Е. Отсюда, период импульсов

где tЈ, длительность паузы на выходе генератора 11; - время срабатывания элеменединичных сигналов на входах;

teiz - время срабатывания преобразователя 32 кодов при

генератора 1 1 Т,., t

+ tjj. Значегенератора 1 1 Т,., t

+ tjj. Значе.01 С5О

изменении кода на его вхо-20 ния- „ выбираются исходя из

дах неравенств, приведенных в- пунктах

время срабатывания элемен- ж и 3

та ИЛИ 50 при появлении Принцип работы устройства для

единичного сигнала на одном из его входов; Tio - время срабатывания (задержки) элемента 53 при появлении на его входе нуЖ,

-С49

+ t

С64

. м

измерения расположения поршней в 25 оппозитном дизельном двигателе состоит в следующем.

После включения устройства на измерение подачей импульса на шину Пуск 15 блок 7 формирования времен- 30 ных интервалов по первому сигналу с датчика 4 начинает формировать на своем первом выходе единичный сигнал временного интервала т, а на втором - временного интервала Т,,, кото- ра 66 из нулевого положе- 35 рые Рлоком преобразования временлевого сигнала.

Ю . ..4О

. (-ЧО + СС4в

+ + t +

Lc T Lcas

+ t

9- сев

+ o t

где tCM - время переключения триггения в единичное; время срабатывания (задержки) элемента 68 при появлении на его входе нулевого сигнала. следует, что

- t

f10 - с«э с«а с«

«- оч «- 01 Сс64 -сев

h/IO ЬС49

+ t

С.46

+ t + t

ce

t LCM

+ t

сев

+ f«o

+ t

сев

+ f, tЈ

10

+ t

де tcee - время переключения триггера 66 из единичного положения в нулевое; 0$и - время срабатывания (задержки) элемента 68 при появлении на его входе единичного сигнала.

,

1481615 30

Отсюда следует, что

f . ..n 4f, Ь

+ t - - - t 10 - Чн U«A ce«6 Lca

t

f 0-1 043 CC64

t-oi й

-c«6

40

.40

-oee

10

генератора 1 1 Т,., t

+ tjj. Значения- „ выбираются исходя из

ных интервалов преобразуются в после- довательности импульсов генератора 8, поступающие на суммирующие входы счетчиков 18 и 23 импульсов блока 12

определения отношений и фиксируются этими счетчиками. По сигналу с датчика 5 единичный сигнал временного интервала Т на втором выходе блока 7 оканчивается и появляется единичный

сигнал временного интервала Тг на третьем выходе блока 7, который блоком 10 также преобразуется в последовательность импульсов генератора 8, поступающую на суммирующий вход счетчика 24 блока 12 и фиксируемую этим счетчиком. По сигналу с датчика 6 единичный сигнал на третьем выходе блока 7 оканчивается. По второму сигналу с датчика 4 оканчивается единичный сигнал на первом выходе блока 7. В счетчиках 18, 23 и 24 блока 12 в .этот момент находятся коды чиN

Т

т; N

Tj

i1 и N.

-I;- с„ответственно, где Т8 - период импульсов генератора. В момент окончания интервала Т разрешается работа блока 12 определения отношений, который начинает определять отношение числа N.4 к N или, что то же самое отноа после окончания определения этого отношения блока 12

Т шение --определяетили, что

Та ние -jj;- ,

отношение числа то же самое,

так как в угловых

Nft к N отношеедини, о

цах интервал Т соответствует 360 или 21600 угловым минутам, то умножая отношение

-Ј- в

Т В

процессе его

определения на 21600, получают угол отставания НКТ первого цилиндра от первоначально установленной ВМТ в угловых минутах оС,, , а умножая оттеношение --в процессе его определения на 21600 получают угол отставания НМТ второго цилиндра от НКГ первого цилиндра аС±,

Определение расположения поршней в угловых градусах и минутах производится в течение восьми этапов в течение первых четырех этапов (с пятого по восьмой) определяется at . Во время первого этапа определяется число десятков градусов « , для этого число N., умножается на число 36 и делится на число N. Целая часть числа градусов ri фиксируется первым разрядом - счетчиком 73 счетчика 31 результатов, остаток от деления An после окончания определения целой части (определяется сигналом с выхода счетчика 23 импульсов) находится в счетчике 51 УДЧ 20 и переписывается в счетчик 23. Далее идет второй этап - определение целой части единиц градусов о(1 . Для этого число умножается на 10 и делится на число N. Целая часть числа единиц градусов па фиксируется вторым разрядом - счетчиком 74 счетчика 31 результатов, остаток от (деления дпг после окончания определения целой части (определяется также сигналом с выхода счетчика 23 импульсов) находится в счетчике 51 УДЧ 20 и переписывается в счетчик 23.

Далее идет третий этап - определение целой части десятков минут Ј .

Для этого число дпг умножается на число 6 и делится на число N. Целая часть десятков минут ng фиксируется третьим разрядом - счетчиком 75 счетчика 31 результатов, остаток от деления Дп3 после окончания определения целой части (определяется также сигналом с выхода счетчика 23)

находится в счетчике 51 УДЧ 20 и переписывается в счетчик 23. Далее идет четвертый этап - определение целой части единиц минут оС . Для этого число /jn3 умножается на число 10

5 и делится на число N. Целая часть единиц минут гц фиксируется четвертым разрядом - счетчиком 76 счетчика 31 результатов, остаток от деления дп4 после окончания определе0 ния целой части (определяется также сигналом с выхода счетчика 23) находится в счетчике 51 УДЧ 20 и переписывается в счетчик 23. Число дть далее не учитывается, т,е. это число

5 определяет погрешность определения 4 . Набор чисел п,, , пй, п3 и п представляет собой значение «с, . Определение целых частей десятков гра дусов ns, единиц градусов- пе, део сятков минут пг и единиц минут ng угла oit производится аналогично описанному, только числа , п6,п. и tig фиксируются соответственно пятым, шестым, седьмым и восьмым разрядами - счетчиками 77-80 счетчика 31 результатов и сигналом об окончании определения соответствующих целых частей является сигналом с выхода счетчика 24. Набор чисел

5

nf, ne, Пу, ng определяет собой значение oft . Число дпа не учитывается, т.е. это число определяет погрешность определения о(г. Сигнал об окончании восьмого этапа является сигналом об окончании измерения расположения поршней, этот сигнал устанавливает устройство в исходное состояние, при этом блок 13 индикации высвечивает результаты - tЈ и «Си , т.е. числа пи,па,п8,п4, пв,п6, пу, пв.

Если при вычислении значения еЈ на каком-либо их этапов от первого до третьего остаток от деления

должен лолучиться равным О, то устройство после этого этапа сразу переходит к выполнению пятого этапа. Если при вычислении значения е(в на ка ом-либо из этапов от пятого до

3314

седьмого остаток от деления должен получиться равным О,- то устройство выдает сразу после этого сигнал об окончании измерения расположения поршней и устанавливается в исходное положение.

Работа устройства от подачи импулса на гаину Пуск 15 до появления сигнала об окончании измерения рас- положения поршней называется циклом.

Описанный процесс определения значений /,, и a , например ., , можно представить следующим образом:

R, 36 п,, N + д пн ;

АО, 10 n4N + д пг; лпе -6 naN + лпл ; дп3 10 + дп,,. Отсюда ens 2iЈ-i-ASl

n iP.

60 dna N + 10-n.-N+Пл. Ntan Лп g55

N,

600-n1N+601n«N+|On3N+n1N+ &n±

2160030

-j5d- -21600 600n +60nt+ + I0n3 + n« + -ijJA

Таким образом, описанный процесс определения oit эквивалентен определению значения ct , в угловых минутах (360е 21600). Погрешность определ еиия отношения -- -21600 определяется величиной лгц и не превышает одной угловой минуты.

Устройство для регистрации положе ния поршней в оппозитном дизельном двигателе работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 3 находится в нулевом положении и единичным сигналом со своего нулевого .выхода удерживает в исходном положении блок 7 формирования временных интервалов (удерживает в нулевом положении триггеры 34,36 - 38),блок 10 преобразования временных интервалов (удерживает в нулевом положении триггер 40) и блок 12 определения v

JQ

15

20

25

30

35

40

45

50

отношений (удерживает в нулевом положении счетчики 18, 23 и 84 импульсов), На выходах блока 7 формирования временных интервалов отсутствуют единичные сигналы (имеются нулевые сигналы J и поэтому элементы И-НЕ 41 - 43 блока 10 преобразования временных интервалов закрыты и на выходах их , имеются единичные сигналы. Таким образом, в исходном состоянии на выходах блока 10 преобразования временных интервалов имеются единичные сигналы. Единичный сигнал с четвертого выхода блока 10 удерживает в нулевом положении УДЧ 19 и 20 блока 12 определения отношений. В последнем на выходе УДЧ 19 имеется единичный сигнал и вследствии этого имеется единичный сигнал на вычитающих входах счетчиков 23 и 24. Коммутатор 30 и счетчик 31 результатов блока 12 и триггер .81 блока 13 индикации находятся в произвольном положении. Установка устройства в исходное состояние после включения питания производится подачей импульса на шину Сброс 14. После окончания цикла измерения устройство само устанавливается в исходное состояние.

Цикл измерения начинается подачей импульса на шину Пуск 15, при этом срабатывает триггер 3, исчезает единичный сигнал на его нулевом выходе и, вследствие.этого„ разрешается работа триггеров 34,36 - 38 блока 7, триггера 40 блока 10 и счетчиков 18, 23 и 24 импульсов блока I2.

Процесс измерения положения поршней начинается при поступлении на второй вход блока 7 импульса с выхода датчика 4 первоначально установленной ВМТ. По переднему фронту импульса с второго входа блока 7 триггер 34 устанавливается в единичное положение и на первом и втором выходах блока 7 появляются единичные сигналы. По переднему фронту единичного сигнала на единичном выходе триггера 34 устанавливается в единичное положение триггер 36 и на Д-входе триггера 34 устанавливается нулевой сигнал. Единичный сигнал с первого выхода блока 7 через элемент ИЛИ 9 устанавливает в нулевое положение коммутатор 30, счетчик 31 результатов блока 12 и триггер 81 блока 13 индикации. Кроме того, единичный сигнал с первого выхода и еди35

I 4816

ничный сигнал с второго выхода блока 7 поступают на второй и третий входы блока 10, в котором открываются элементы И-НЕ 41 и 42, через которые импульсы генератора 8 в виде импульсов нулевого уровня поступают соответственно на первый и на второй выходы блока 10 - началось преобразование временных интервалов Т и Т., в последова- тепьность импульсов генератора 8. Импульсы с первого выхода блока 10 поступают на третий вход блока 12 и далее на суммирующий вход счетчика 18 и фиксируются им. Импульсы с второго выхода блока 10 поступают на четвертый вход блока 12, далее на суммирующий вход счетчика 23 и фиксируются им.

При поступлении импульса с выхода датчика 5 НМТ первого цилиндра на третий вход блока 7 в последнем устанавливаются в единичное положение триггеры 37 и 38, исчезает единичный сигнал на втором выходе и появ- ляется единичный сигнал на третьем выходе блока 7. Б блоке 10 при этом закрывается элемент И-НЕ 42, на втором выходе блока 10 устанавливается единичный сигнал и открывается эле- мент И-НЕ 43, через который импуль- сы генератора 8 начинают поступать в виде импульсов нулевого уровня на третий выход блока 10, далее на, пятый вход блока 12 и на суммирующий вход счетчика 24. В счетчике 23 в этот момент зафиксирован код числа N,, - код временного интервала Т .

При поступлении импульса с выхода датчика 6 НМТ второго цилинд- ра на четвертый вход блока 7 в последнем устанавливается в нулевое пот ложение триггер 38 и исчезает единичный сигнал на третьем выходе блока 7. В блоке 40 при этом закрывает- ся элемент И-НЕ 43, на его выходе и на третьем выходе блока 10 устанавливается единичный сигнал. В счетчике 24 в этот момент зафиксирован код числа Ne - код временного интер- вала Тй.

При поступлении второго (после подачи импульсов на шину Пуск 15) импульса с выхода датчика 4 первоначально установленной ВМТ на второй вход блока 7 в последнем устанавливается в нулевое положение триггер 34 на первом выходе блока 7 исчезает единичный сигнал. В момент исчезно

Q 5

0 5. 0

д 45 50

55

5

536

вения единичного сигнала на первом выходе блока 7 в блоке 10 закрывается элемент И-НЕ 41, на выходе которого и на первом выходе блока 10 устанавливается единичный сигнал, ус танавливается в единичное положение триггер 40, на нулевом выходе которого и на четвертом выходе блока 10 исчезает единичный сигнал. В счетчике 18 в этот момент зафиксирован кед числа N - код временного интерва ла Т. Кроме того, при исчезновении единичного сигнала на первом выходе блока 7 разрешается работа коммутатора 30 и счетчика 31 результатов блока 12 и триггера 81 блока 13 индикации. При исчезновении единичного сигнала на четвертом выходе блока 10 разрешается работа УДЧ 19 и 20 в блоке 12, одновременно на выходе УДЧ 19 и на вычитающем входе счетчика 23 исчезает единичный сигнал - начинается определение отношения -EfL .

В момент исчезновения единичного сигнала на четвертом выходе блока 10 и, соответственно, на шестом входе блока 12 положение элементов блока 12 следующее; в счетчике 18 импульсов зафиксирован код числа N; в счетчике 23 импульсов зафиксирован код числа счетчике 24 импульсов зафиксирован код числа N4; коммутатор 30 находится в нулевом положении, т.е. триггер 59 и счетчик 60 импульсов находятся в нулевом положении и, следовательно, импульсы, поступающие на первый тактовый (С1) вход пропускаются на первый из первых выходов, т.е. на выход 1-1 коммутатора 30, на пятом выходе коммутатора 30 отсутствует сигнал, на третьих выходах коммутатора 30 находится нулевой код на выходах преобразователя 32 кодов находится код числа на первых входах элементов ИЛИ 21 и 22 отсутствует единичный сигнал и поэтому элемент ИЛИ 21 подготовлен к пропуску на выход импульсов, поступающих на его второй вход, а элемент ИЛИ 22 не пропускает на выход импульсы, поступающие на его второй вход.

После исчезновения единичного сигнала на шестом входе блока 12 начинается первый этап определения отношений - определение целой час3714

ти десятков градусов отношения

1

Т

УДЧ 20 делит частоту импульсов генератора 11 на число N - в паузу после поступления на тактовый вход каждого N-ro импульса ок выдает на свой выход импульс, поступающий на первый тактовых вход коммутатора 30 и на первые входы элементов И 28 и 29. Импульс, поступивший на первый тактовый вход коммутатора 30, проходит на первый из его первых выходов и далее на первый из первых суммирую щих входов счетчика 31 результатов. Через элементы И 28 и 29 импульс не проходит (импульс может пройти через элементы И 28 и 29 только в том случае, если во время действия импульса с выхода УДЧ 20 появляется импульс с выхода, когда остаток от деления получается равным О).

УДЧ 19 делит частоту импульсов генератора 11 на число 36 - пропус кает на свой выход каждый тридцать шестой импульс, поступивший на его тактовый вход.

Каждый импульс с выхода УДЧ 19 проходит через элемент ИЛИ 21 на вычитающий вход счетчика 23 импульсов и уменьшает его содержимое на 1.После окончания N,-го импульса с выхода УДЧ 19 на выходе счетчика 23 появляется сигнал. Всего к этому моменту на тактовый вход УДЧ 19 и, соответственно, на тактовый вход УДЧ 20 поступает Зб-К импульсов генератора 11. УДЧ 20 к этому моменту выдает п,, импульсов, которые чере коммутатор 30 поступают на первый из ггервых суммирующих входов счетчика С 31 результатов и зафиксированы в нем как десятки градусов отношения

Т

--- . В УДЧ 20 в этот момент зафикси рован код числа дп . При появлении сигнала на выходе счетчика 23 срабатывает формирователь 25 импульсов. Импульс с первого выхода формирователя 25 записывает в счет- чик 23 число дп.(. Принимают, что Д1Х, /N (т.е. 36- N,, не делится на целое на N), и поэтому импульс с первого выхода формирователя 25 не проходит через элемент И 28. После окончания импульса на первом выходе формирователя 25 на его втором выходе появляется импульс, который

Q 0

5

о

5 0 5

5

538

через элемент ИЛИ 27 устанавливает в нулевое положение УДЧ 20 и, поступая на второй тактовый вход коммутатора 30, переводит его в следующее положение - в счетчике 60 оказывается код числа 1 и теперь импульсы, поступающие на первый тактовый вход коммутатора 30, пропускаются на его второй из первых выходов и далее на второй из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов. На третьих выходах коммутатора 30 оказывается код числа 1, по которому на выходах преобразователя 32 кодов устанавливается код числа 10. При появлении следующего импульса генератора 11 (( )-го после начала работы УДЧ 19 и 20) устройство начинает отрабатывать второй этап определения отношений - определение целой части единиц

гр

градусов отношения -г™

В течение второго этапа УДЧ 20 продолжает делить частоту импульсов генератора 11 на число N, но импульсы с выхода УДЧ 20 проходят теперь на второй из первых выходов коммутатора 30 и далее на второй из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов . УДЧ 19 делит теперь частоту импульсов генератора 11 на число 10. Аналогично описанному каждый импульс с выхода УДЧ 19 вычитает 1 из содержимого счетчика 25. После окончания дп-го импульса с выхода УДЧ 19 на выходе счетчика 23 появляется сигнал. Всего к этому моменту на тактовый вход УДЧ 19 и, соответственно, на тактовый вход УДЧ 20 поступает с начала второго эта па 10 дп,, импульсов генератора 11. УДЧ 20 к этому моменту выдает пд импульсов, которые через коммутатор 30 поступают на второй из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов и зафиксированы в нем как единицы градусов отношения Т

Т В УДЧ 20 в этот момент зафиксирован

код числа дпа 10/дп,,- n2-N (принимают, что дпа:ЈМ). При появлении сигнала на выходе счетчика 23 срабатывает формирователь 25 и, аналогично описанному, содержимое УДЧ 20 дпй записывается в счетчик 23,потом устанавливается в нулевое положение УДЧ 20 и переводится в следующее по39

ложение коммутатор 30 - в счетчике 60 и на третьих выходах коммутатора 30 оказывается код числа 2 и теперь импульсы, поступающие на первый тактовый вход коммутатора 30, пропускаются на третий из его первых выходов и далее на третий из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов . Код на третьих выходах коммутатора 30, поступая на входы преобразователя 32 кодов, вызывает появление на его выходах кода числа 6. При появлении следующего импульса генератора 11 ((10 & п + 1)-го с начала второго этапа) устройство начинает отрабатывать третий этап определения отношений - определение целой части

Т десятков минут отношения --- .

В течение третьего этапа УДЧ 20 продолжает делить частоту импульсов генератора 11 на число N, но импульсы с выхода УДЧ 20 проходят теперь на третий из первых выходов коммутатора 30 и далее на третий из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов . УДЧ 19 делит теперь частоту импульсов генератора 11 на число 6. Аналогично описанному каждый импульс с выхода УДЧ 10 вычитает 1 из содержимого счетчика 23. После окончания дпа-го импульса с выхода УДЧ 19 на выходе счетчика 23 появляется сигнал. Всего к этому моменту на тактовый вход УДЧ 19 и, соответственно , на т актовый вход УДЧ 20 поступают с начала третьего этапа импульсов генератора 1 1 .УДЧ 20 к этому моменту выдает пэ им- пульсов, которые через коммутатор 30 поступают на третий из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов и зафиксированы в нем как десятки минут отношения

Т1

--- . В УДЧ 20 в этот момент зафиксирован код числа дп5 6-дпе+ пг. N (принимают, чтодп Н). При появлении сигнала на выходе счетчика 23 срабатывает формирователь 25 и, аналогично описанному, содержимое УДЧ 20 дп3 записывается в счетчик 23, потом устанавливается в нулевое положение УДЧ 20 и переводится в следующее,, положение коммутатор 30 - в счетчике 60 и на третьих выходах коммутатора 30,отказывается код числа 3 и теперь импульсы, постуиаю161540

щие на первый тактовый вход коммутатора 30 пропускаются на четвертый из его первых выходов и далее на четвертый из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов. Код на третьих выходах коммутатора 30, поступая на входы преобразователя 32

5

0

5

0

кодов, вызывает появление на его выходах кода числа 10. При появлении следующего импульса генератора 11 ( (6 д )-го с начала третьего этапа) устройство начинает отрабатывать четвертый этап определения отношений - определение целой части

Т

единиц минут отношения ---.

В течение четвертого этапа УДЧ 20 продолжает делить частоту импульсов генератора 11 на число N, но импульсы с выхода УДЧ 20 проходят теперь на четвертый из первых выходов коммутатора 30 и далее на четвертый из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов. УДЧ 19 делит теперь частоту импульсов генератора 11 на число 10.Аналогично описанному каждый импульс с выхода УДЧ 19 вычитает 1 из содержимого счетчика 23. После окончания дпэ-го импульса с выхода УДЧ 19 на выходе счетчика 23 появляется сигнал. Всего к этому моменту на тактовый вход УДЧ 19 и, соответственно, на тактовый вход УДЧ 20 поступают с начала четверто- го этапа Ю ЛП5 импульсов генератора 11. УДЧ 20 к этому моменту выдает п импульсов, которые

через коммутатор 30 поступают на чет- Q вертый из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов и зафиксированы в нем как единицы минут отношеm

ния --- . В УДЧ 20 в этот момент зае фиксирован код числа Тдп 10 4п5- -naN. При появлении сигнала на выходе счетчика 23 срабатывает формирователь 25 и, аналогично описанному, содержимое УДЧ 20 дгц записывается в счетчик 23, потом импульсом с второго выхода формирователя 25 через элемент ИЛИ 27 устанавливается в нулевое положение УДЧ 20, а коммутатор 30 переводится в следующее положение - в счетчике 60 оказывается код числа 4, на третьих выходах коммутатора 30 оказывается код числа О, на пятом выходе коммутатора 30 появляется единичный сигнал. Теперь импуль5

50

55

411

сы, поступающие на первый тактовый вход коммутатора 3, пропускаются на первый из его вторых выходов и далее на первый из вторых суммирующих входов счетчика 31 результатов. Код на третьих выходах коммутатора 30, постпая на входы преобразователя 32 кодов, вызывает появление на его выходах кода числа 36. Единичный сигнал с пятого выхода коммутатора 3 проходит на выход элемента ИЛИ 21 и после этого импульсы с выхода УДЧ 19 не пропускаются через элемент ИЛИ 21

(в момент появления единичного сигна- J5 на выходе которого формирователь 63

ла на выходе элемента ИЛИ 21 из содержимого счетчика 23 вычитается 1, но это не влияет на дальнейшую работу устройства, так как из-за наличия единичного сигнала на вычитающем входе счетчика 23 на его выходе единичный . сигнал появиться не может). При появлении единичного сигнала на пятом выходе коммутатора 30, кроме того, исчезает единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 22 и теперь импульсы с выхода У/14 19 пропускаются через элемент ИЛИ 22 на вычитающий вход счетчика 24, в котором находится код числа N4, т.е. при появлении единичного сигнала на пятом выходе коммутатора 30 устройство переключается на определение отношения

1 Т

Далее устройство работает анало- гично описанному, при этом пятый, шестой, седьмой и восьмой этапы, работы устройства аналогичны первому, второму, третьему -и четвертому этапам, только теперь сигнал об окончании деления выдается счетчиком 24j, импульс переписи в счетчик 24 содержимого УДЧ 20 и импульс установки в нулевое положение УДЧ 20 и перевода коммутатора 30 в следующее положение выдаются формирователем 26, а содержимое счетчика 60 коммутатора . 30 равно на пятом, шестом, седьмом и восьмом этапе, соответственно, числам 4, 5, 6 и 7 и импульсы, поступающие на первый тактовый вход коммутатора 30, пропускаются на пятом, шестом, седьмом и восьмом этапах, соответственно, на первый, второй, третий и четвертый из вторых выходов коммутатора 30 и далее, соот- ветственно, на первый, второй, третий и четвертый вторые суммирующие

импулгьсов выдает импульс, поступающий на четвертый выход коммутатора 30 и далее на первый вход элемента ИЛИ 33, а с его выхода на второй вы- 20- ход блока 12 определения отношений, на первых выходах которого в это время находятся коды отношений Т

т - и- выраженные в угловых

30

35

40

25 единицах. Импульс с второго выхода блока 12, поступая в блок 13 индика. ции, устанавливает в единичное положение триггер 81, который сигналом со своего единичного выхода разрешае работу преобразователей 82-92 кодов, вследствие, чего на индикаторах 93 - 103, высвечиваются числа n., гц, пг, п6, п7 и п$. Кроме того, импульс с второго выхода блока 12 через элемент ИЛИ 1 устанавливает в нулевое положение триггер 3, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, устанавливающий устройство в исходное состояние. Закончился цикл работы устройства, на индикаторах 93 - 103 высвечено угловое положение поршней.

В том случае, если на каком-либо из первых четырех этапов} допустим первом, деление должно окончиться без остатка ла, 0 (т.е4 в том случае, если 36-N n«-N), то при поступлении на тактовые входы УДЧ 19 и 20 N-ro импульса генератора II, с момента выдачи УДЧ 20 на свой выход (п -1)-го импульса, появляется импульс на выходе УДЧ 20. В момент окончания этого импульса генератора 11 появляется импульс на выходе

ее УДЧ 20 и оканчивается импульс на выходе УДЧ 19, вследствие последнего появляется сигнал на выходе счетчика 23, так как содержимое счетчика 23 равно О и на его вычитающем

45

50

5

42

входы счетчика 31 результатов, в котором они фиксируются как десятки градусов п5, единицы градусов пв, десятки минут пг и единицы минут

гр

fig отношения Импульс с второго

выхода формирователя, появляющийся в момент окончания восьмого этапа и поступивший на второй тактовый вход коммутатора 30, записывает в счетчик 60 коммутатора 30 код числа 8, в коммутаторе 30 срабатывает элемент И 62, по переднему фронту сигнала

импулгьсов выдает импульс, поступающий на четвертый выход коммутатора 30 и далее на первый вход элемента ИЛИ 33, а с его выхода на второй вы- 0- ход блока 12 определения отношений, на первых выходах которого в это время находятся коды отношений Т

т - и- выраженные в угловых

0

5

0

5 единицах. Импульс с второго выхода блока 12, поступая в блок 13 индика. ции, устанавливает в единичное положение триггер 81, который сигналом со своего единичного выхода разрешает работу преобразователей 82-92 кодов, вследствие, чего на индикаторах 93 - 103, высвечиваются числа n., гц, пг, п6, п7 и п$. Кроме того, импульс с второго выхода блока 12 через элемент ИЛИ 1 устанавливает в нулевое положение триггер 3, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, устанавливающий устройство в исходное состояние. Закончился цикл работы устройства, на индикаторах 93 - 103 высвечено угловое положение поршней.

В том случае, если на каком-либо из первых четырех этапов} допустим первом, деление должно окончиться без остатка ла, 0 (т.е4 в том случае, если 36-N n«-N), то при поступлении на тактовые входы УДЧ 19 и 20 N-ro импульса генератора II, с момента выдачи УДЧ 20 на свой выход (п -1)-го импульса, появляется импульс на выходе УДЧ 20. В момент окончания этого импульса генератора 11 появляется импульс на выходе

е УДЧ 20 и оканчивается импульс на выходе УДЧ 19, вследствие последнего появляется сигнал на выходе счетчика 23, так как содержимое счетчика 23 равно О и на его вычитающем

5

0

43148

входе имеется нулевой сигнал. Импульс с выхода УДЧ 20 проходит через коммутатор 30 на первый из первых суммирующих входов счетчика 31 результатов, который фиксирует его как п-й импульс, т.е. в первом разряде - счетчике 73 счетчика 31 результатов зафиксировано п десятков градусов

Т

отношения -ж- . При появлении сигнала на выходе счетчика 23 срабатывает формирователь 25 и импульс с его первого выхода записывает в счетчик число Ns находящееся в счетчике 51 УДЧ 20, и, кроме этого, так как импульс с первого выхода формирователя 25 и импульс с первого выхода УДЧ 20 сбвпада ют по времени, тб срабатывает элемент И 28 и импульс с его выхода, поступая на третий тактовый вход коммутатора 30, записывает в счетчик 60 коммутатора 30 число 4й. Импульс с второго выхода формирователя 25 устанавливает в нулевое положение УДЧ 20, но коммутатор 30 от этого импульса не переключается в следующее положение, в нем только устанавливается в нулевое положение триггер 59,

Далее устройство продолжает свою работу как описано с пятого этапа определения отношений.

В том случае, если на каком-либо из вторых четырех этапов допустим

пятом, деление должно окончиться без остатка &п$ 0 (т.е. в том случае, если Зб Н Пз-N), то при поступлении на тактовые входы УДЧ 19 и 20 N-ro импульса генератора 11, с момента выдачи УДЧ 20 на свой выход (nj-l)-ro импульса, появляется импульс на выходе УДЧ 19. В момент окончания этого импульса генератора 11 появляется импульс на выходе УДЧ 20 и оканчивается импульс на выходе счетчика 24, так как содержимое счетчика 24 равно, О и на его вычитающем входе имеется нулевой сигнал. Импульс с выхода УДЧ 20 проходит через коммутатор 30 на первый из вторы суммирующих входов счетчика 31 результатов , который фиксирует его как п5-й импульс, т.е. в пятом разряде - счетчике 77 счетчика 31 результатов зафиксировано ns десятков градусов Т2

отношения Т

При появлении сигнала на выходе счетчика 24 срабатыва

5

0

5

0

0

5

5

0

544

ет формирователь 26 и импульс с его первого выхода записывает в счетчик 24 число N, находящееся в счетчике 51 УДЧ 20, и, кроме этого, так как импульс с первого выхода формирователя 26 и импульс с первого пыхода УДЧ 20 совпадают по времени, то срабатывает элемент И 29. Импульс с выхода элемента И 29 поступает на второй вьгход блока 12 определения отношений, далее на третий вход блока 13 индикации и на второй вход элемента ИЛИ 1. В блоке 13 индикации . срабатывает триггер 81я который сигналом со своего единичного выхода

гр

разрешает высвечивание отношении ----Тги ---, значения которых в угловых

единицах находятся на первых входах блока 13. Импульс с выхода элемента ИЛИ 1 устанавливает в нулевое положение триггер 3, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, устанавливающий устройство в исходное состояние, т.е. в том случае цикл измерения положения гюшшей оканчивается раньше.

Погрешность регистрации положения поршней в предлагаемом устройстве определяется погрешностью преобразования временных интервалоп в последовательность импульсов и погрешностью вычисления оО| и г как отношения временных интервалов.

Пример. Принимают, что длительность одного оборота коленчатого вала двигателя в рабочем режиме изменяется в пределах от 60 iO J до 150 Ю 3с, что соответствует чис- лу оборотов в минуту от 400 до 000, и, что частота импульсов генератора 8 равна 500 кГц (период Tg 2ЧО с), т.е. погрешность преобразования временных интервалов составляет Т3 . При максимальной скорости вращения, в этом случае, длительности временных интервалов следующие: Т 60-10 с, Т/ 30 0-3cs Тд - 2 10 с (Тд соответствует dg 12). Тогда olj может изменяться в

пределах от ot,

до otf ,

В

5 пределах от , где

,QQ

(tjj -Ts .21600

хГ+ тГ

10798

45

2 (ТЧ Т8) 21600 Ј Ю801 ;

т - т8

/ Т1 Т„) 21600

1 - -

719 ;

Т + Т

S (т + Тй) 21600

720

т - т.

(дробные части соответствующие, дгц и д.п8 , отбрасываются при вычислении), т.е. при максимальной скорости вращения погрешность регистрации положения поршней $ составляет

1П

При минимальной скорости вращения длительности временных интервалов следующие: Tt 150 Ю бс, Т, 75-КГ с, Т| (Тй соответствует «Г4 12°). Тогда в этом

случае сЈ,, может изменяться от /.3

до ., а сСл- в пределах от в3

-/4

rte о

ь ( Ts) 2I600

где

Тв

. ( Тв) 21600

10799

10800 ;

Т - Т,

( Т5) 21600

Т + Т,

( Т8 21600

Т - Г„

719 ;

720 ,

т.е. при минимальной скорости вращения погрешность регистрации положения поршней 3 - Ло

Аналогично определяют погрешность

1 , , о

для случая, когда оС4 1 и, следовательно, тг равен для максимальной частоты враг1ения

т --§5 .о-с.

а для максимальной частоты вращения

.

48161546

В этих случаях . изменяется в пределах от оС до сс| и от « до

oil , где

5 ( Tg) 21600

60 ;

Т + Т0

°t«

( Тг) 21600

Тс

59 ;

5

-, ( Т,) 21600

Тг+ Т8 (Т Т„) 21600

60 ;

i 59 .

те- т8

0 т.е. погре1чность определения угла в 1 по указанной методике также составляет величину & - . При необходимости уменьшить погрешность необходимо определить десятки, а

5 если нужно, то и единицы секунд и увеличить частоту генератора 8.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным устройством резко умеНь 0 шить погрешность регистрации положения поршней в оппозитном дизельном двигателе и упростить эксплуатацию устройства, так как отпадает необходимость в датчике угловых импуль5 СОВ .Формула изобретения

5 датчики нижних мертвых точек первого и второго цилиндров, блок формирования временных интервалов с четырьмя входами и тремя выходами, блок преобразования временных интервалов с

0 пятью входами и четырьмя выходами, блок индикации с тремя входами и тины Сброс и Пуск, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу сброса триггера, информационный

j вход которого соединен с источником единичного сигнала, к второму, третьему и четвертому входам блока формирования временных интервалов подключены соответственно выходы датчи4714

ка первоначально установленной верх- Heft мертвой точки, датчиков нижней мертвой точки первого и второго цилиндров, второй вход блока преобразования временных интервалов связан с первым выходом блока формирования временных интервалов, шина Сброс подключена к первому входу первого элемента ИЛИ, а шина Пуск связана с тактовым входом триггера, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности и упрощения эксплуатации, в него введены первый и второй генераторы импульсов, второ элемент ИЛИ и блок определения отношений с семью входами и двумя выходами, первый выход которого подключен к второму входу блока индикации, третий вход которого соединен с вто- рыми выходами блока определения отношений и первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым вхо- дам блока индикации и блока определения отношений, второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера, с первыми входами блока формирования временных интервалов и блока преоб- разования временных интервалов, к пятому входу которого подклю-- чен выход первого генератора импульсов, выход второго генератора импульсов соединен с седьмым входом блока определения отношений, к треть ему - шестому входам которого подключены соответственно первый - четвертый выходы блока преобразования временных интервалов, третий и чет- вертый. входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока формирования временных интервалов, первый выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ.

Q $ 0 5 0 о JJ

0 5

5

548

единичный выход второго триггера, к информационному входу которого подключен нулевой выход третьего триггера, информационный вход которого соединен с источником единичного сигнала, первый вход блока формирования временных интервалов подключен к входам сброса второго, третьего, четвертого триггеров и к первому входу седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса пятого триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера и с третьим входом блока формирования временных интервалов, второй вход которого подключен к тактовому входу второго триггера, четвертый вход - к второму входу седьмого элемента ИЛИ., а нулевой выход четвертого триггера соединен с вторым входом первого элемента И,

элементы ИЛИ, первый и второй, формирователи импульсов, первый и второй элементы И, коммутатор, счетчик ре зультатов и первый преобразователь кодов, выходы которого подключены к выходам коэффициента деления управляемого делителя частоты, вход сброса которого соединен с первым входом сброса второго управляемого делителя частоты и служит шестым входом .. блока определения отношений, седьмым входом которого служат тактовые входы первого и второго управляемых делителей частоты, к входам коэффициента деления последнего подключены выходы первого счетчика импульсов, суммирующий вход которого служит . третьим входом блока определения отношений, второй вход которого является входом сброса первого, второго и третьего счетчиков импульсов, выход первого управляемого делителя частоты соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к вычитающим входам соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, соответствующие информационные входы которых соединены между собой и с соответствующими вторыми выходами второго управляемого делителя частоты, первый выход которого подключен |к первым входам первого и второго элементов И и к первому тактовому входу коммутатора, второй тактовый вход которого соединен с вторым входом сброса второго управляемого делителя частоты и с выходом пятого элемента ИЛИ, к первбму входу которого подключен второй выход первого форг

мирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, вход записи информации которого соединен с первым выходом первого формирователя импульсов и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к третьему тактовому входу коммутатора, пятый выход

Q которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ,, суммирующий вход второго счетчика импульсов служит четвертым входом блока определения отношения, пятый

5 вход которого является суммирующим входом третьего счетчика импульсов, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов, второй выход которого соединен с вторым

0 входом пятого элемента ИЛИ, а первый выход - с входом записи информации третьего счетчика импульсов и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к второ5 му входу шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с четвертым выходом коммутатора, третьи выходы которого подключены к входам первого преобразователя кодов, вы0 ход шестого элемента ИЛИ служит вторым выходом блока определения отношений, первыми выходами которого являются выходы счетчика результатов, первые суммирующие входы которого

с соединены с первыми выходами коммутатора, вторые выходы которого под- . ключенььк вторым суммирующим входам счетчика результатов, вход сброса которого соединен с входом сброса ком0 мутатора и служит первым входом блока определения отношений.

/V

о15 от:

п

г/

Фиг. Z

Фиг. 6

Фив, 7

«

I

«as

1

CQ

«4

ЈЈ

m , JU i. J- X г4 м «м CM W OOOOQOPO 09

tr.

I

s

§ e

I

3

т

IV

«

I

OQQ

Оо Ч

Ј СО

0 а1

7 W 4S 46

Щ

52

LA.

53

50

Ф1 Ф1I

ft

41 ill

n

i

M-W

iirn

ft

fiiL

.