RU2210084C2 - Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs - Google Patents
Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210084C2 RU2210084C2 RU2001110273A RU2001110273A RU2210084C2 RU 2210084 C2 RU2210084 C2 RU 2210084C2 RU 2001110273 A RU2001110273 A RU 2001110273A RU 2001110273 A RU2001110273 A RU 2001110273A RU 2210084 C2 RU2210084 C2 RU 2210084C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- gate
- last
- spark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров искровых разрядов в свечах зажигания, и может быть использовано для измерения длительности искровой стадии разряда в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания газотурбинных двигателей. The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for measuring the parameters of spark discharges in spark plugs, and can be used to measure the duration of the spark stage of a discharge in semiconductor candles of capacitive ignition systems of gas turbine engines.
Известен измеритель времени ИВ-3 (описанный в следующем источнике: Измеритель времени ИВ-3 8 г 2.746.0l8 РЭ УАКБ "Молния" Руководство по эксплуатации), который используется для контроля эффективности систем зажигания газотурбинных двигателей. Измеритель ИВ-3 является стрелочным прибором и предназначен для регистрации длительности подготовительной стадии разряда в полупроводниковых свечах зажигания. The known time meter IV-3 (described in the following source: Time meter IV-3 8 g 2.746.0l8 RE UAKB "Lightning" Operation Manual), which is used to monitor the efficiency of ignition systems of gas turbine engines. The IV-3 meter is a pointer device and is designed to record the duration of the preparatory stage of a discharge in semiconductor spark plugs.
Недостаток измерителя заключается в том, что он является инерционным, как всякие стрелочные приборы, и не позволяет фиксировать с высокой точностью длительность подготовительной стадии каждого разряда в серии разрядов при высокой частоте их следования. The disadvantage of the meter is that it is inertial, like any pointer devices, and does not allow to fix with high accuracy the duration of the preparatory stage of each discharge in a series of discharges at a high repetition rate.
Известен измеритель длительности импульсов переменного тока (А.С. СССР 561152, кл. G 01 R 29/02, опубл. 10.08.77.), содержащий генератор счетных импульсов, счетчик импульсов, приемные катушки, фильтр, усилитель, схемы фиксации начала первой полуволны переменного сигнала заполнения и момента достижения амплитудного значения первой полуволны среза импульса, электронный ключ, датчики начала и конца импульса, однако данное устройство по своим функциональным возможностям неприменимо для измерения длительности искровой стадии разряда в полупроводниковых свечах. A known meter for the duration of alternating current pulses (AS USSR 561152, class G 01 R 29/02, publ. 10.08.77.) Containing a counting pulse generator, a pulse counter, receiving coils, a filter, an amplifier, fixing circuits of the beginning of the first half-waves of the alternating filling signal and the moment of reaching the amplitude value of the first half-wave of the cutoff pulse, an electronic key, sensors of the beginning and end of the pulse, however, this device is not applicable in its functionality to measure the duration of the spark stage of a discharge in semiconductor candlelight.
Известно устройство для измерения длительности искры (А.С. СССР 1442939, кл. G 01 R 29/02, опубл. 07.12.88.), содержащее датчик тока, выпрямитель, усилитель, дискриминатор уровня, два одновибратора, два элемента ИЛИ, два инвертора и блок счета, однако данное устройство обладает недостаточной точностью измерения. A device for measuring the duration of a spark (AS USSR 1442939, class G 01 R 29/02, publ. 07.12.88.), Comprising a current sensor, a rectifier, an amplifier, a level discriminator, two one-shot, two elements, OR, two inverter and counting unit, however, this device has insufficient measurement accuracy.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для измерения длительности искры (А.С. СССР 1679416, кл. G 01 R 29/02, опубл. 23.09.91.), содержащее датчик тока, двухпороговый дискриминатор уровня, пиковый детектор, дискриминатор уровня, одновибратор, элемент И, блок счета, причем выход датчика тока соединен с входом двухпорогового дискриминатора уровня, выход которого соединен с входом пикового детектора, выход последнего соединен с входом дискриминатора уровня и с входом одновибратора, выход дискриминатора уровня соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом одновибратора, выход элемента И соединен с входом блока счета. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is a device for measuring the duration of the spark (AS USSR 1679416, CL G 01 R 29/02, publ. 23.09.91.), Containing a current sensor, a two-threshold level discriminator, peak a detector, a level discriminator, a single vibrator, an I element, a counting unit, the output of the current sensor being connected to the input of a two-threshold level discriminator, the output of which is connected to the input of the peak detector, the output of the latter is connected to the input of the level discriminator and to the input of the single vibrator, the output of the disc the level generator is connected to the first input of the And element, the second input of the And element is connected to the output of the one-shot, the output of the And element is connected to the input of the counting unit.
Недостаток данного устройства заключается в том, что оно обладает невысокой точностью измерения и не позволяет измерять длительность каждого искрового разряда в серии разрядов, следующих друг за другом с определенной частотой. The disadvantage of this device is that it has a low measurement accuracy and does not allow to measure the duration of each spark discharge in a series of discharges following each other with a certain frequency.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего измерять с высокой точностью в цифровой форме длительность искровой стадии каждого разрядного импульса в серии разрядов в полупроводниковых свечах емкостных систем зажигания за счет использования датчика падения напряжения в свече - высоковольтного делителя напряжения, а также за счет применения цифрового метода формирования задержки. The objective of the invention is to provide a device that allows you to measure with high accuracy in digital form the duration of the spark stage of each discharge pulse in a series of discharges in semiconductor candles of capacitive ignition systems by using a voltage drop sensor in the candle - a high voltage voltage divider, as well as by using the digital method of forming delays.
Поставленная задача решается тем, что в измеритель длительности искры, содержащий первый логический элемент И, первый дискриминатор, в отличие от прототипа введены дополнительно высоковольтный делитель напряжения, второй и третий дискриминаторы, ограничитель амплитуды сигнала, триггер, первый и второй выделители фронтов, генератор тактовых импульсов (ГТИ), логический элемент ИЛИ, второй логический элемент И, счетчик задержки, основной счетчик, цифровое арифметическое устройство, блок памяти, блок управления памятью, дешифратор, блок цифровой индикации, при этом выход высоковольтного делителя напряжения соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала, выход последнего соединен с входами трех дискриминаторов, выход первого дискриминатора соединен с входом первого выделителя фронтов, выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго дискриминатора соединен с входом второго выделителя фронтов, выход последнего соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход последнего подключен к обнуляющему входу счетчика задержки, первый выход последнего соединен с входом цифрового арифметического устройства, выход третьего дискриминатора соединен с информационным входом триггера, с первым входом первого элемента И, ко второму входу последнего подключен ГТИ, к третьему - второй выход счетчика задержки, ко второму выходу последнего подключен также обнуляющий вход триггера, к выходу последнего подключен первый вход второго элемента И, ко второму входу последнего подключен выход ГТИ, выход второго элемента И подключен к счетному входу счетчика задержки, к выходу первого элемента И подключен счетный вход основного счетчика, к выходу последнего подключен один из информационных входов цифрового арифметического устройства, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с входом дешифратора, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации, к входу разрешения записи блока памяти подключен блок управления памятью. The problem is solved in that in the spark duration meter containing the first logical element And, the first discriminator, in contrast to the prototype, an additional high-voltage voltage divider, a second and third discriminators, a signal amplitude limiter, a trigger, first and second fronts, a clock generator are introduced (GTI), OR logic element, second AND logic element, delay counter, main counter, digital arithmetic device, memory unit, memory control unit, decoder, qi unit In this case, the output of the high-voltage voltage divider is connected to the input of the signal amplitude limiter, the output of the latter is connected to the inputs of the three discriminators, the output of the first discriminator is connected to the input of the first fritter, the output of the latter is connected to the first input of the OR element, the output of the second discriminator is connected to the input of the second edge selector, the output of the latter is connected to the second input of the OR element, the output of the latter is connected to the zeroing input of the delay counter, the first output of the last connection with the input of the digital arithmetic device, the output of the third discriminator is connected to the information input of the trigger, with the first input of the first AND element, the GTI is connected to the second input of the last, the second output of the delay counter is connected to the third, the resetting trigger input is also connected to the second output of the last the first input of the second element And is connected, the GTI output is connected to the second input of the last, the output of the second element And is connected to the counting input of the delay counter, the counting is connected to the output of the first element th input of the main counter, one of the information inputs of a digital arithmetic device is connected to the output of the last one, the output of the last one is connected to the information input of the memory unit, the output of the last one is connected to the decoder input, the output of the last one is connected to the digital display unit, the control unit is connected to the recording permission input of the memory unit memory.
Повышение точности измерения обеспечивается за счет того, что в сигнале, снимаемом с датчика падения напряжения в свече - высоковольтного делителя напряжения, крутизна фронтов и спадов сигнала во время искровой стадии и при переходе подготовительной стадии разряда в искровую несравнимо больше, чем в сигнале разрядного тока (форма сигналов разрядного тока и падения напряжения в свече во время искрового разряда в полупроводниковой свече приведена в А. С. СССР 1804211, кл. G 01 R 31/30, зарег. 09.10.92), а также за счет использования цифрового метода формирования задержки. Improving the measurement accuracy is ensured by the fact that in the signal taken from the sensor of the voltage drop in the candle - the high voltage voltage divider, the steepness of the edges and drops of the signal during the spark stage and when the preparatory stage of the discharge goes into the spark is incomparably greater than in the discharge current signal ( the waveform of the discharge current and voltage drop in the candle during a spark discharge in a semiconductor candle is given in A.S. USSR 1804211, class G 01 R 31/30, registered 09.10.92), as well as through the use of the digital method of forming Hovhan delay.
На фиг.1 изображена структурная схема заявляемого устройства. Figure 1 shows the structural diagram of the inventive device.
На фиг.2 изображены временные диаграммы работы заявляемого устройства. Figure 2 shows the timing diagrams of the operation of the claimed device.
Устройство содержит высоковольтный делитель напряжения 1, ограничитель амплитуды сигнала 2, первый, второй и третий дискриминаторы 3, 4, 5, триггер 6, первый и второй выделители фронтов 7, 8, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 9, логический элемент ИЛИ 10, первый и второй логические элементы И 11, 12, счетчик задержки 13, основной счетчик 14, цифровое арифметическое устройство 15, блок памяти 16, блок управления памятью 17, дешифратор 18, блок цифровой индикации 19, при этом выход высоковольтного делителя напряжения 1 соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала 2, выход последнего соединен с входами первого, второго и третьего дискриминаторов 3, 4 и 5, выход первого дискриминатора 3 соединен с входом первого выделителя фронтов 7, выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ 10, выход второго дискриминатора 4 соединен с входом второго выделителя фронтов 8, выход последнего соединен со вторым входом элемента ИЛИ 10, выход последнего подключен к обнуляющему входу счетчика задержки 13, первый выход последнего соединен с одним из информационных входов цифрового арифметического устройства 15, выход третьего дискриминатора 5 соединен с информационным входом триггера 6, с первым входом первого элемента И 11, ко второму входу последнего подключен ГТИ 9, к третьему - второй выход счетчика задержки 13, ко второму выходу последнего подключены также разрешающий вход цифрового арифметического устройства и обнуляющий вход триггера 6, к выходу последнего подключен первой вход второго элемента И 12, ко второму входу последнего подключен выход ГТИ 9, выход второго элемента И 12 подключен к счетному входу счетчика задержки 13, к выходу первого элемента И 11 подключен счетный вход основного счетчика 14, к выходу последнего подключен один из информационных входов цифрового арифметического устройства 15, выход последнего соединен с информационным входом блока памяти 16, выход последнего соединен с входом дешифратора 19, выход последнего соединен с блоком цифровой индикации 18, к входу разрешения записи блока памяти 16 подключен блок управления памятью 17. The device comprises a high-voltage voltage divider 1, a signal amplitude limiter 2, first, second and third discriminators 3, 4, 5,
Сигнал, пропорциональный падению напряжения в свече, поступающий с высоковольтного делителя напряжения 1 (фиг.2,а), ограничивается по амплитуде и поступает на входы первого, второго и третьего дискриминаторов 3, 4, и 5. Третий дискриминатор 5 фиксирует момент перехода подготовительной стадии разряда в искровую, его пороговый уровень дискриминации Unop1 устанавливается ниже уровня, соответствующего напряжению в свече во время подготовительной стадии разряда (на фиг.2,а обозначено tnc), но выше амплитудного значения во время искровой стадии разряда Um (искровая стадия разряда обозначена на фиг. 2, а tи). Первый и второй дискриминаторы 3 и 4 фиксируют соответственно положительные и отрицательные полуволны напряжения в свече во время разряда. Выходные сигналы первого и второго дискриминаторов 3 и 4 приведены на фиг.2, в, г. Выходной сигнал третьего дискриминатора 5 приведен на фиг.2,б. Сигнал логической "1", поступающий с третьего дискриминатора 5, разрешает через первый логический элемент И 11 поступление тактовых импульсов с ГТИ 9 на счетный вход основного счетчика 14. Счетчик задержки 13 введен для точной фиксации момента окончания искровой стадии разряда. Он сбрасывается фронтом каждой полуволны сигнала падения напряжения на свече (фиг.2,а): сигналы с выходов первого и второго дискриминаторов 3 и 4, пройдя через первый и второй выделители фронтов 7 и 8 и логический элемент ИЛИ 10, поступают на обнуляющий вход счетчика. В момент окончания искровой стадии на указанный вход счетчика перестают поступать сигналы сброса и счетчик отсчитает установленную задержку, которая должна быть заведомо больше длительности полупериода разряда. Сигнал окончания задержки с выхода счетчика 13 через первый логический элемент И 11 останавливает счет в основном счетчике 14. Логический сигнал на счетном входе основного счетчика 14 приведен на фиг.2,е. Триггер 6 обеспечивает блокировку работы счетчика задержки 13, а через него и арифметического устройства 15, во время промежутков между разрядами. Он устанавливается фронтом сигнала с третьего дискриминатора 5 (в момент перехода подготовительной стадии разряда в искровую) и сбрасывается сигналом конца задержки со счетчика задержки 13. Логический сигнал с выхода триггера 6 приведен на фиг.2,д. Сигнал логической "1" с выхода триггера 6 разрешает через второй логический элемент И 12 поступление тактовых импульсов с ГТИ 9 на счетный вход счетчика задержки 13. Цифровое арифметическое устройство 15 вычисляет разность цифровых кодов с основного счетчика 14 и счетчика задержки 13. В качестве цифрового арифметического устройства могут быть использованы микросхемы сумматоров. Сигнал разрешения его работы поступает со счетчика задержки в момент окончания задержки.The signal proportional to the voltage drop in the candle, coming from the high-voltage voltage divider 1 (Fig.2, a), is limited in amplitude and fed to the inputs of the first, second and third discriminators 3, 4, and 5. The third discriminator 5 captures the moment of transition of the preparatory stage a discharge spark, its discrimination threshold U nop1 set below the level corresponding to the voltage in the spark during the preparatory stage of the discharge (2, as indicated by t nc), but higher than the amplitude value at the time of spark discharge step and U m (spark discharge step is indicated in FIG. 2, t and u). The first and second discriminators 3 and 4 fix respectively the positive and negative half-waves of voltage in the candle during the discharge. The output signals of the first and second discriminators 3 and 4 are shown in figure 2, c, d. The output signal of the third discriminator 5 is shown in figure 2, b. Logical signal "1", coming from the third discriminator 5, allows the input of clock pulses from the GTI 9 to the counting input of the main counter 14 through the first logical element And 11. The delay counter 13 is entered to accurately record the moment of the end of the spark discharge stage. It is reset by the front of each half-wave of the voltage drop signal on the candle (Fig. 2, a): the signals from the outputs of the first and second discriminators 3 and 4, passing through the first and second highlighters 7 and 8 and the logic element OR 10, are fed to the counter zeroing . At the end of the spark stage, the reset signals cease to arrive at the indicated input of the counter and the counter will count off the set delay, which should be known to be longer than the duration of the discharge half-cycle. The signal for the end of the delay from the output of the counter 13 through the first logical element And 11 stops the count in the main counter 14. The logical signal at the counting input of the main counter 14 is shown in Fig.2, e. The
Так как частота следования разрядных импульсов в полупроводниковых свечах может колебаться в пределах 1...50 имп/с, то цифровая индикация результата измерений каждого сигнала делает невозможным восприятие показаний измерителя. Поэтому в измерителе используется блок управления памятью 17, который разрешает запись информации с цифрового арифметического устройства в блок памяти 16 в определенные промежутки времени через 1..3 с, независимо от частоты следования разрядов в свече. Дешифратор 19 декодирует цифровой код результата измерения в код семисегментных индикаторов блока цифровой индикации 18. Since the repetition rate of discharge pulses in semiconductor candles can vary between 1 ... 50 pulses / s, a digital indication of the measurement result of each signal makes it impossible to perceive the meter readings. Therefore, the meter uses a memory control unit 17, which allows the recording of information from a digital arithmetic device to the memory unit 16 at certain time intervals after 1..3 s, regardless of the frequency of the discharge of discharges in the candle. The decoder 19 decodes the digital code of the measurement result in the code of seven-segment indicators of the digital display unit 18.
Итак, заявляемое изобретение позволяет измерять с высокой точностью длительность искровой стадии каждого разряда в полупроводниковых свечах зажигания при высокой частоте следования разрядных импульсов и таким образом расширяет возможности и качество оценки эффективности систем зажигания. So, the claimed invention allows to measure with high accuracy the duration of the spark stage of each discharge in semiconductor spark plugs at a high repetition rate of discharge pulses and thus expands the possibilities and quality of evaluating the effectiveness of ignition systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110273A RU2210084C2 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110273A RU2210084C2 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001110273A RU2001110273A (en) | 2003-03-20 |
RU2210084C2 true RU2210084C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001110273A RU2210084C2 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210084C2 (en) |
-
2001
- 2001-04-16 RU RU2001110273A patent/RU2210084C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2210084C2 (en) | Meter measuring duration of spark discharges in spark-plugs | |
RU2182339C2 (en) | Meter of duration of preparatory stage of discharge in sparking plugs | |
RU2210085C2 (en) | Universal meter of spark duration | |
RU2179322C1 (en) | Meter of residual voltage across reservoir capacitor in capacitive ignition systems | |
RU2187125C1 (en) | Meter of duration of spark | |
RU2182336C2 (en) | Digital meter of criterion of ignition capability of spark discharges in sparking plugs | |
RU64389U1 (en) | FUEL MIX Ignition Delay Time Meter in Combustion Chamber | |
JPH0792280A (en) | Time measuring apparatus | |
SU1679416A1 (en) | Spark duration meter | |
SU911452A1 (en) | Device for discrete measuring of time intervals | |
SU1573408A1 (en) | Apparatus for measuring mass-spectra | |
SU1121431A1 (en) | Apparatus for determining rock varieties by their acoustic emission | |
SU932420A1 (en) | Relative square pulse duration digital meter | |
SU970266A1 (en) | Digital display of signal and reary repeated signal shape | |
EP0122984A1 (en) | Time measuring circuit | |
RU2007730C1 (en) | Spark energy meter | |
RU2236019C1 (en) | Device for serviceability check of ignition and fuel equipment adjustment system of gas-turbine engine | |
SU957121A1 (en) | Pulse train average frequency meter | |
SU1640625A1 (en) | Device for pulsed eddy current testing | |
SU966616A1 (en) | Device for measuring pulse repetition mean frequency | |
RU2032884C1 (en) | Integrating meter of ratio of two time intervals | |
SU788026A1 (en) | Digital phase meter for measuring phase shift mean value | |
SU1233093A1 (en) | Device for measuring period | |
RU2659194C2 (en) | Device for testing inter-winding and body insulation in windings of rotors of turbogenerators | |
SU840923A1 (en) | Device for determining autouorellation functions of transient characteristics of surface acoustic wave-based filters |