Измеритель средней мощности искры Советский патент 1992 года по МПК G01R21/06 

Ч

СД СЛ

00

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам измерения средней мощности быстропротекающих импульсных процессов, и может быть использовано, например, для измерения электрической (активной) мощности разрядных импульсов, возникающих в свечах зажигания, при включении или отключении в комму- тационной аппаратуре и устройствах аналогичного назначения,,

Целью изобретения является повышение точности измерения

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя средней мощности искры; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип действия измерителя.

Измеритель средней мощности искры содержит датчик 1 - тока (например,1 измерительный шунт), датчик 2 напряжения, блок 3 умножения, фильтр k низких частот (ОНИ), компаратор 5, первый 6 и второй 7 одновибраторы, ин- вертор 8, первый 9 и второй 10 интеграторы, первый 11 и второй 12 аналоговые ключи,блок 13 пеления сигналов, аналого-циФоовой поеобоазователь (АЦП) 1 и индикатор 15, Выходы дат- чиков тока 1 напряжения 2 соединены с входами блока 3 умножения, выходом соединенного с входом первого инте- .гратора 9 и входом ФНЧ А, выход которого соединен с входом компаратора.5, выход последнего соединен с входами одновибраторов 6 и 7 и входом инвертора 8, выходом соединенного с входом второго интегратора 10, выход первого одновибратора 6 соединён с управляющим входом сброса и запуска АЦП 1А, выход второго одновибратора 7 соединен с управляющими входами первого 11 и второго 12 аналоговых ключей,а аналоговые выводы которых находятся в цепях сброса первого 9 и второго 10 интеграторов соответственно, выходы последних подключены к входам блока 13 деления сигналов, выход которого соединен с входом АЦП 1, вы- ходу которого подключен индикатор 15

Измеритель работает следующим образом,

Датчик 1 тока (например, измерительный шунт или трансформатор тока) подключен пислед;:.: чтельно с иссладус мым искровым промежутком (фиг„2а)„ Латчик 2 напряжении (например, делитель напряжении) входами подключен

5 0

0

5

5

параллельно исследуемому искровому промежутку (фиг„2б)„ В искровом промежутке с определенной частотой (порядка 1-50 Гц) образуются искровые разряды. Сигналы с датчиков тока 1 и .напряжения 2 поступают на вход блока 3 умножения, формируется сигнал, пропорциональный мгновенный мощности искры (фиг„2в), который поступает на вход первого интегратора 9 и на вход ФНЧ Ь. На выходе ФНЧ формируется сигналj показанный на фиг0 2г. Как- следует из фиг. 2г, здесь происходит сглаживание кривой мгновенных мощностей на искровой стадии разряда для избежания ложного срабатывания компаратора 5 . При появлении сигнала на выходе ОНЧ 4 в момент перехода из подготовительной стадии в искровую компаратор 5 формирует отрицательный логический импульс (фиг.2д)„ Уровень срабатывания компаратора 5 может быть установлен таким, чтобы компаратор формировал импульс раньше на время, равное времени задержки срабатывания элементов устройства t. По фронту импульса на выходе компаратора ; срабатывают первый 6 и второй 7 одно- вибраторы, Формирующие на своих выходах импульсы Лог„. 1 (фиг„2е и ж). Сигнал с выхода первого одновибратора 6 (фиг„ 2е) осуществляет сброс и запуск аналого-цифрового преобразователя , причем по Фронту импульса-происходит сброс АЦП, а по спаду - запуск АЦП.

Сигнал на выходе второго одновибратора 7 (фиг„ 2ж) размыкает первый 11 и второй 12 аналоговые ключи,стоящие в цепях сброса перйого 9 и второго 10 интеграторов. После размыкания первого аналогового ключа 11 первый интегратор 9 осуществляет интегрирование входного сигнала и формирует на своем выходе уровень сигнала, пропорциональный энергии искры (фигс2з)„ При размыкании второго аналогового ключа 12 второй интегратор 10 осуществляет интегрирование импульса Лог.1м, получаемого после прохождения импульса Лог. О с выхода компаратора 5 через инвертор 8, На выходе второго интегратора 10 формируется урсвонь сигнзла, ппопогя онапьнь й дли- тсгьности -;C: -r-fc ( / ),

Сигналы L ьыхидиь интеграторов О и 10 поступают на вход блока 13 делет нил сигналов, который формирует на

своем выходе сигнал, пропорциональный средней мощности искрьи По спаду импульса Лог0 1, длительность которого устанавливается времязадающей цепью первого одновибратора 6 несколько большей максимально возможной длительности искры (примерно на 10-15 икс), запускается АЦП 1, осуществляющий преобразование измерение- го аналогового сигнала в цифровой код индикатора 15° Сброс первого 9 и второго 10 интеграторов осуществляется аналоговыми ключами 11 и 12 после окончания импульса Лог0 1 на выходе второго одновибратора 7, длительность которого заведомо, превышает длительность первого одновибратора 6 на время преобразования ЛЦП 1. На этом цик измерения средней мощности искрового разряда заканчивается0 Измеритель готов к приему информации о мощности следующего разрядного импульса. Цикл измерения средней мощности искрового разряда повторяется .

Предлагаемый измеритель позволяет повысить точность измерения средней мощности искры за счет отсечки измерительной цепи во время отсутствия искрового разярда и подключения ее в момент перехода разряда из подготови.тельной стадии в искровую, что исключает возможность регистрации мощности выделяющейся в искровом промежутке до начала искры (так, например, в по- лупроводниковой свече зажигания до образования искрового разряда через свечу протекает ток подготовительной стадии разряда 1ПЈ,, имеющий небольшую скорость нарастания по сравнению со скоростью нарастания тока искрового

d in.c uip разряда ip, т.е„ , и в

данный момент времени тоже выделяется значительная мощность)

Применение предлагаемого измерите ля для контроля средней мощности искрового разряда даст возможность выбирать оптимальные параметры свечи при минимальной величине емкости накопительного конденсатора в системе зажигания, т,е„ улучшить массогабарит- ные показатели системы зажигания. Формула изобретения

Измеритель средней мощности искры, содержащий датчики тока и напряжения, блок умножения, два интегратора, причем выход блока умножения подключен к входу первого интегратора, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения томности измерения, в него сведены фильтр низких частот, компаратор, два одновибратора, два аналоговых ключа/ инвертор, блок деления сигналов, аналого-цифросой преобразователь и индикатор, примем выходы датчиков тока и напряжения подключены к входам блока умножения, выходом соединенного с входом фильтра низких частот, выход фильтра низких частот соединен с входом компаратора, выход которого соединен с входами первого и второго одновибратсоов и с входом инвертора, выходом соединенного с входом второго интегратора, выход первого одновибратора сое,г, :чгн с управляющим входом сброса и зэпус- ка аналого-цифрозого преобразователя, выход второго одновибратора соединен с управляющими входами первого- и второго аналоговых ключей, а аналоговые выводы первого и второго клю1- чей подключены к входам сброса первого и второго интеграторов, соответственно выходы первого и второго интеграторов подключены к входам блока деления сигналов, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, к выходу которого подключен индикатор.

У

ф

;

9 «;

)

3)

v)

Vpolevb ) tcOftney uf iy ct

Изобретение относится к эпектро- измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической (активной) мощности разрядных импульсов, возникающих в свечах зажигания, при включении или отключении в коммутационной аппаратуре и устройствах аналогичного назначения. Цель изобретения состоит в повышении точности измерения и расширении функциональных возможностей измерителя. Указанная цель достигается введением и соответствующим соединением компаратора 5,-аналоговых ключей 11, 12, одно- вибраторов 6, 7, инвертора 8, блока деления 13 сигналов и аналого-цифро- вого преобразователя Измеритель также содержит датчики тока 1 и напряжения 2Р блок 3 перемножения сигналов, интеграторы 9, 10, индикатор 15, фильтр ) нижних частот Интегратор 9 формирует сигнал, пропорциональный энергии искры, а интегратор 10 - .времени искры В результате входной сигнал блока 13 деления пропорционален средней мощности искры Компаратор 5 исключает срабатывание измерителя на подготовительной стадии разряда, что повышает точность. 2 ил„ с ю f