DE1516359C - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Messen der Folgefrequenz elektrischer Impulse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen Kondensator C, in dessen Entladekreis als spannungsder Folgefrequenz elektrischer Impulse, insbesondere abhängiger Widerstand der von der Betriebsspannung. der Zündimpulse von Verbrennungsmotoren durch U_B ausgesteuerte Transistor Tr₃ geschaltet ist. Parderen Umformung in Rechteckimpulse gleichbleiben- allel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr ist den .Energieinhalts mittels eines monostabilen, von S die Zenerdiode Z geschaltet. Über den während der einer schwankenden Gleichspannungsquelle gespei- Kippzeit geöffneten Transistor Tr₂ liegt an dem in sten Multivibrators, wobei zur Kompensation der seinen Kollektorkreis geschalteten Meßinstrument M Spannungsschwankungen die Dauer der Rechteck- als Rechteckimpuls die volle Betriebsspannung U_B. impulse durch Steuern der Kippzeit des Multivibra- Dies ist nach jedem der an der Klemme 1 erscheinentors entsprechend den Schwankungen verändert und Ίο den positiven Imuplse der Fall, so daß bei konstander Kondensator des Multivibrators zu Beginn seiner tem Energieinhalt bzw. konstantem Produkt aus Am-Entladung sprunghaft auf einen Spannungswert klei- plitude und Dauer der Rechteckimpulse deren vom ner als die kleinste mögliche Betriebsspannung ent- Meßinstrument M angezeigter arithmetischer Mittelladen wird, sowie eine Schaltungsanordnung zum wert proportional zur Frequenz der zu messenden Durchführen des Verfahrens. 15 Impulse ist.

Es ist ein elektrischer Drehzahlmesser für Brenn- Die Wirkungsweise der Schaltung wird an Hand kraftmaschinen bekannt, der nach diesem Verfahren der Fig. 2a und 2b der Zeichnung erläutert, welche eine Multivibratorschaltung zur Messung der der den zeitlichen Verlauf der Ladespannung des Kon-Drehzahl proportionalen Frequenz der Zündimpulse densators C sowie die entsprechende Form der enteines Verbrennungsmotors benutzt, bei der jedoch ao stehenden Rechteckimpulse für zwei verschiedene die Entladung des die Kippzeit des Multivibrators Betriebsspannungen U_B und U_B zeigen. Im Ruhebestimmenden Kondensators in üblicher Weise über zustand der Schaltung wird der Kondensator C über einen Festwiderstand und damit nach einer Exponen- den Ladewiderstand R_L auf die Betriebsspannung U_B tialfunktion erfolgt. Dies hat den Nachteil, daß die aufgeladen. Eine Diode D verhindert, daß auch über Kompensation der schwankenden Speisespannung 25 das Meßinstrument M ein die Anzeige verfälschender des Multivibrators nur in einem bestimmten Punkt Ladestrom fließt. Sobald der Multivibrator Tr₁, Tr₂ des Schwankungsbereiches exakt genau ist, im übri- in den instabilen Zustand kippt, wird der Kondengen Bereich dagegen nur angenähert. sator C sprunghaft auf die Zenerspannung U₂ der

Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, diesen Zenerdiode Z und anschließend über den Transistor Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren zur Mes- 30 Tr₃ weiter entladen. Dieser Transistor bewirkt einen sung der Folgefrequenz, elektrischer Impulse, ins- für die jeweilige Betriebsspannung konstanten Entbesondere der Zündimpulse von Verbrennungsmoto- ladestrom, also eine lineare Entladung des Kondenren zu finden, das über den gesamten möglichen sators, und bestimmt durch seinen wirksamen Wider-Schwankungsbereich der Speisespannung des Multi- stand die Endadedauer T bzw. die Dauer der Rechtvibrators eine exakt genaue Kompensation der Span- 35 eckimpulse. Die für den Spannungssprung zu Beginn nungsschwankung und damit eine entsprechende der Entladung benötigte Zeit ist so kurz, daß sie Verbesserung der Meßgenauigkeit erreicht. gegenüber der Entladedauer T vernachlässigt werden

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Verbesse- kann. Sobald der Kondensator entladen ist, kippt der

rung des eingangs beschriebenen Verfahrens dadurch, Multivibrator in seine stabile Ruhestellung zurück,

daß der Entladestrom des die Kippzeit des Multi- 40 und der beschriebene Vorgang beginnt von neuem,

vibrators bestimmenden Kondensators in Abhängig- Steigt gemäß F i g. 2 b die Betriebsspannung auf einen

keit von der Speisespannung nach einer linearen höheren Wert an, so wird der Kondensator zunächst

Funktion verändert wird. Realisiert kann diese lineare auf die höhere Betriebsspannung U_B' aufgeladen,

Entladefunktion dadurch werden, daß zum Entladen dann jedoch wieder auf die unveränderte Zener-

des Kondensators eine in Abhängigkeit von der 45 spannung U₂ entladen. Die Entladedauer T für die

schwankenden Speisespannung gesteuerte Konstant- folgende lineare Entladung ist kürzer als bei der

Stromquelle dient. In einer Schaltungsanordnung zur geringeren Betriebsspannung U_B im Beispiel nach

Durchführung des Verfahrens wird als Konstantstrom- F i g. 2 a, da infolge der höheren Steuerspannung des

quelle zwischen einem Spannugsteiler der Speisespan-. Transistors Tr₃ dessen wirksamer Widerstand geringer

nung und dem Multivibrator ein Transistor geschal- 50 ist und sich der Kondensator schneller entlädt. Da

tet, dessen EmitterKollektor-Strecke als Entlade- sich die Entladedauer umgekehrt proportional zur

widerstand des Kondensators des Multivibrators dient. Betriebsspannung verhält, dauert sie bei sinkender

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Betriebsspannung entsprechend länger. Das Produkt

Verfahrens ist in Fig. 1 der Zeichnung die Schal- aus Amplitude U_B und Dauer Γ der dem Meßinstru-

tungsanordnung eines Ausführungsbeispiels dar- 55 ment M zugeführten Rechteckimpulse bleibt stets

gestellt. Es sind nur die erfindungswesentlichen gleich.

Schaltelemente bezeichnet. Die Transistoren Tr₁ und Fig. 3 zeigt die Teilansicht der Schaltung eines Tr., sind in bekannter Weise zu einem monostabilen weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, die in Multivibrator zusammengeschaltet, welcher von einer ihren nicht dargestellten Teilen und in der Wirnicht konstanten Gleichspannung als Betriebsspan- 60 kungsweise völlig mit der Schaltung nach Fig. 1 nung gespeist wird. Im Ruhezustand ist der Transi- übereinstimmt. Sie unterscheidet sich von dieser stör Tr₁ leitend und der Transistor Tr₂ gesperrt. lediglich dadurch, daß die Zenerdiode Z entfällt und Durch die zu messenden elektrischen Impulse, bei- der Transistor Tr₁' ein Silizium-Transistor ist. Dieser spielswcise die positiven Zündimpulse eines Ver- Silizium-Transistor, dessen Basis-Emitter-Strecke brcnnungsmotors, kann der Multivibrator über die 65 einen Zenereffekt auszunutzen gestattet, übernimmt Klemme 1 kurzzeitig in den instabilen Zustand über- die Aufgabe der Zenerdiode Z, zu Beginn der Entgeführt werden. Zur Kopplung des Multivibrators ladeperiode den Kondensator C auf eine der Zener- und als die Kippzeit bestimmendes Glied dient der spannung U₂ entsprechende Spannung zu entladen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Messen der Folgefrequenz elektrischer Impulse, insbesondere der Zündimpulse von Verbrennungsmotoren durch deren Umformung in Rechteckimpulse gleichbleibenden Energieinhalts mittels eines monostabilen, von einer schwankenden Gleichspannungsquelle gespeisten Multivibrators, wobei zur Kompensation der Spannungsschwankungen die Dauer der Rechteckimpulse durch Steuern der Kippzeit des Multivibrators entsprechend den Schwankungen verändert und der Kondensator des Multivibrators zu Beginn seiner Entladung sprunghaft auf einem Spannungswert kleiner als die kleinste mögliche Betriebsspannung entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladestrom des die Kippzeit des Multivibrators (Tr₁, Tr₂) bestimmenden Kondensators (C) in Abhängigkeit von der Speisespannung (U _B) nach einer linearen Funktion verändert wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entladen des Kondensators (C) eine in Abhängigkeit von der schwankenden Speisespannung (U_B) gesteuerte Konstantstromquelle dient.

3. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Konstantstromquelle zwischen einem Spannungsteiler der Speisespannung (U₀) und dem Multivibrator (Tr₁, Tr₂) ein Transistor (Tr₃) geschaltet ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke als Entladewiderstand des Kondensators (C) des Multivibrators dient.

4. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor (Tr₁) des Multivibrators (Tr₁, Tr₂) ein Siliziumtransistor ist und dessen Basis-Emitter-Strecke zur Bestimmung des Spannungswertes (U₂) zu Beginn der Entladung des Kondensators (C) dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen