Цифровой измеритель среднего индикаторного давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК G01L23/08 

Изобретение относится к приборо строению и может быть использовано для измерения среднего индикаторного давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления ij.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащее датчик давления, интегратор, индикатор, функциональный преобразователь, отметчик положения коленчатого вала .

Известное устройство имеет низкую точность измерения что связано с накоплением погрешности дрейфа нуля интегратора.

Цепью изобретения является повышение точности измерения за счет коктен сации дрейфа нуля интегратора.

Цель достигается тем, что устройство снабжено триггером Шмитта, реверсивным счетчиком и мостовой схемой в которую включен датчик давления, причем выход триггера Шмитта соединен со счетным входом реверсивного счетчика и через мостовую схему с земляной шиной, измерительная диа-.

гональ «юстовой схемл соединена с дифференциальными входами интегратора, выход которого соединен через . функциональный преобразователь модуля скорости хода поршня с входом триггера Шмитта, а выход отметчика положения коленчатого вала соединен с управлякяцнм входом реверсивного счетчика, который связан с индикатором

10

На фиг. 1 дана общая блок-схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения мостовой схемл при исполь- .. зовании одинарного датчика давления, на.фиг. 3 - диaгpaм gзI напряжений и

15 импульсных сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит триггер 1 Шмитта, реверсивный счетчик 2, индикатор 3, мостовую схему 4, интегра20тор 5, функциональный преобразователь модуля скорости хода, поршня с от метчиком положения коленчатого вала б, опорный элемент 7 и операционный усилитель 8. .

25

Выход триггера 1 Шмитта соединен со счетным входом реверсивного счетчика 2 и через мостовую схему 4 с . земляной щиной. Выходы мостовой схеMd 4 подключены к дифференциальным

30 входам интегратора 5, который соединен через функциональный преобраз ватель модуля скорости хода 6с входом триггера 1 Шмитта. Выход отметчика положения коленчатого вала, объединенного на схеме с преобразователем 6, соединен с управляющим входом реверсивного счетчика 2, который связан с индикатором 3. Функциональный преобразователь модуля скорости хода поршня 6 может быть включен либо на входе, либо в цепи обратной связи операционного усилителя 8 опорный элемент 7включается либо в цепь обратной . связи, либо на вход операционного усилителя 8. При использовании одинарного дат чика давления рекомендуется применять мостовую схему активного типа. Такая схема (фиг, 2; составлена из двух дополнительных операционных усилителей 9 и 10 и трех опорных элементов. Устройство работает следующим образом. Напряжение с выхода триггера 1 Шмитта, имеющее фиксированную ампли туду и знак, определяемый состояние триггера, поступает на мостовую схе му 4. Сигнал на выходе мостовой схе мы имеет знак, определяемый состоянием триггера Шмитта, а его амплиту да, определяемая как разность двух дифференциальных сигналов, отобража ет величину мгновенного давления в цилиндре индицируемого двигателя, Этот сигнал интегрируется в дифференциальном интеграторе 5 и далее преобразуется в функциональном преобразователе 6, после чего он посту пает на вход триггера 1 Шмитта. Частота возникающих в схеме импульсов благодаря перебросу триггер Шмитта под действием линейно изменя щегося напряжения на его входе определяется произведением мгновенног давления в цилиндре индицируемого двигателя и модуля скорости хода поршня. Знак скорости хода поршня учитывается благодаря переключению счетчика 2 в режим вычитания по сиг налу отметчика положения коленчатог вала двигателя. Общее количество импульсов,- подсчитанных счетчиком 2 за интервал, равный одному циклу индицируемого двигателя, оказывается пропорциональным среднему индикаторному давлению. Показания счетчика в конце каждого цикла измерения фиксируется индикатором 3 в цифровой форме. Благодаря изменению направления интегрирования в интеграторе 5 в прилегающих полупериодах колебаний погрешность измерения, обусловленная дрейфом нуля, практически отсутствует. Таким образом, предлагаемый измеритель имеет более высокую точность измерения. Он может применяться с любыми типами и конструкциями параметрических датчиков. Формула изобретения Цифровой измеритель среднего индикаторного давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик давления, интегратор, индикатор, функциональный преобразователь, отметчик положения коленчатого вала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет компенсации дрейфа нуля интегратора, он снабжен триггером Шмитта, реверсивным счетчиком и мостовой схемой, в которую включен датчик давления, причем выход триггера Шмитта соединен со счетным входом реверсивного счетчика и через мостовую схему с земляной шиной, измерительная диагональ мостовой схемы соединена с дифференциальными входами интегратора, выход которого соединен через функциональный преобразователь модуля скорости хола поршня с входом триггера Шмитта, а выход отметчика положения коленчатого вала соединен с управляющим входом реверсивного счетчика, который связан с индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 556364, кл. G 01 L 23/08, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 590622, кл. G 01 L 23/08, 1977 (прототип).

ff

Nil.

Px

1

M

О,

. /