Измеритель энергии искры Советский патент 1991 года по МПК G01R21/06 

0 ,00

,Ј iOl СП

Изобретение относится к электроизмеительной технике, в частности к устройстам исследования и измерения энергии ыстротекущих импульсных процессов, и ожет быть использовано для измерения лектрической энергии -электрических разрядных процессов, возникающих в свечах зажигания, при включении или отключении в коммутационной аппаратуре и устройствах аналогичного назначения.

Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения устройства,

На чертеже представлена структурная схема измерителя энергии искры.

Измеритель содержит блок 1 формироания сигнала, фокусирующий блок 2, приемник 3 оптического излучения, усилитель 4, первый аналоговый ключ 5, интегратор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 цифровой индикации, компаратор 9, первый одновибр тор 10, второй одновибратор 11 и второй аналоговый ключ 12. Выход приемника 3 оптического излучения, установленного на выходе фокусирующего блока 2, соединен с входом усилителя 4, выход которого соединен с аналоговым входом первого аналогового ключа 5, выход которого соединен с входом интегратора 6, выходом соединенного с входом аналого-цифрового преобразователя 7, выход которого соединен с входом блока цифровой индикации 8. Вход компаратора 9 соединен с выходом усилителя 4, выход компаратора 9 соединен с прямыми входами первого и второго одно- вибраторов 10 и 11, прямой выход первого одновибратора 10 соединен с управляющим входом первого аналогового ключа 5, прямой выход второго одновибратора 11 соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя 7, а инверсный выход второго одновибратора 11 соединен с управляющим входом второго аналогового ключа 12, включенного в цепь сброса интегратора.

Устройство работает следующим образом.

Приемник оптического излучения 3, например, полупроводниковый фотоприемник через фокусирующий блок 2 воспринимает поток излучения от исследуемого искрового промежутка, расположенного на входе в фокусирующее устройство. В искровом промежутке, например, в свече зажигания с определенной частотой образуются искровые разряды,, причем поток излучения пропорционален мгновенной мощности искры. Усилитель 4 предназначен для усиления фототока в приемнике оптического излучения. Фототек, как известно,

пропорционален потоку излучения и, следовательно, мгновенной мощности искры. При отсутствии искрового разряда аналоговый ключ 5 заперт. В момент появления сигнала

на выходе усилителя 4 при появлении искрового разряда компаратор 9 формирует импульс, по фронту которого срабатывает первый одновибратор 10, включающий первый аналоговый ключ 5. Компаратор сраба0 тывает с некоторым запаздыванием по отношению к началу искрового разряда, поэтому с целью уменьшения потери части информации уровень дискриминации выбирается соответствующим току начала ис5 крового разряда в свече зажигания. Необходимо отметить, что. например, в полупроводниковой свече зажигания до начала искрового разряда через свечу протекает ток так называемой подготовительной ста0 дни разряда, которая сопровождается точечными вспышками на поверхности полупроводника по рабочему торцу свечи.

Одновременно с первым одновибрато- ром срабатывает второй одновибратор 11,

5 сигнал с прямого выхода которого запускает аналого-цифровой преобразователь.

Через открытый первый аналоговый ключ 5 сигнал от усилителя 4 поступает на вход интегратора 6, в котором осуществля0 ется интегрирование сигнала, пропорционального мгновенной мощности искры, в течение длительности искры. Напряжение на выходе интегратора пропорционально энергии искры, В аналого-цифровом преоб5 разователе 7 происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой код и считывание информации с последующей ее индикацией в блоке В цифровой индикации. Размыкание первого аналогового ключа

0 5 происходит по истечении времени, равного длительности импульса первого одновибратора, причем длительность импульса первого одновибратора заведомо превышает максимально возможную длительность

5 искрового разряда.

Выключение аналого-цифрового преобразователя происходит по окончании импульса на прямом выходе второго одновибратора 11, длительность импульса

0 которого выбирается заведомо большей, чем время считывания аналого-цифрового преобразователя. Одновременно от сигнала с инверсного выхода второго одновибратора осуществляется сброс интегратора б

5 вторым аналоговым ключом 12. На этом цикл измерения энергии искры заканчивается.

По окончании интегрирования, счета и

индикации результатов измерения энергии

искры устройство готово к приему информации о следующем разрядном импульсе в свече зажигания. Цикл измерения энергии искры повторяется.

Таким образом, по сравнению с известными устройствами изобретение позволяет повысить точность измерения, расширить область применения устройства за счет введения и соответствующего соединения двух аналоговых ключей, компаратора, двух од- новибраторов и аналого-цифрового преоб- разователя, обеспечивающих измерение энергии искровых разрядов, следующих друг за другом с определенной частотой. Кроме того, в результате использования приемника оптического излучения отсутст- вует гальваническая связь между разрядной и измерительной цепями, что исключает помехи в измерительной цепи. Необходимо отметить также, что введение цифровой индикации результатов измерений повышает удобство эксплуатации измерителя энергии искры,

Формула изобретения Измеритель энергии искры, содержащий блок формирования сигнала, усили- тель, интегратор и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности и расширения области применения устройства, блок формирования сигнала выполнен в виде фокусирующего блока и приемника оптического излучения искры, введены аналого-цифровой преобразователь, два аналоговых ключа, компаратор и два одновибратора, причем выход приемника оптического излучения, установленного на выходе фокусирующего блока, соединен с входом усилителя, выход которого соединен с аналоговым входом первого аналогового ключа, выходом подключенного к входу интегратора, выходом соединенного с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока индикации, вход компаратора соединен с выходом усилителя, выход компаратора соединен с прямыми входами первого и второго одновибраторов, прямой выход первого одновибратора соединен с управляющим входом первого аналогового ключа, прямой выход второго одновибратора соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, а инверсный выход второго одновибратора соединен с управляющим входом второго аналогового ключа, подключенного в цепь сброса интегратора.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электрической энергии разрядных процессов, возникающих при включении или отключении в коммутационной аппаратуре, в свечах Зажигания и устройствах аналогичного назначения. Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения устройства. Указанная цель достигается выполнением блока 1 формирования сигнала, пропорционального мгновенной мощности искры, в виде фокусирующего блока 2 и приемника 3 оптического излучения; выполнением индикатора в виде блока 8 цифровой индикации, дополнительным введением аналого-дифрового преобразователя 7, двух аналоговых ключей 5, 12, компаратора 9 и двух одновибраторов 10, 11. Устройство также содержит усилитель 4, интегратор 6. Важным преимуществом устройства является возможность измерения следующих друг за другом через короткие интервалы времени разрядов. 1 ил. сл с